sched: Deal with low-load in wake_affine()
[linux-2.6.git] / kernel / sched_fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24
25 /*
26  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
27  * (default: 20ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
28  *
29  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
30  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
31  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
32  * based scheduling concepts.
33  *
34  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
35  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
36  */
37 unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
41  * (default: 4 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
42  */
43 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 4000000ULL;
44
45 /*
46  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
47  */
48 static unsigned int sched_nr_latency = 5;
49
50 /*
51  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
52  * parent will (try to) run first.
53  */
54 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
55
56 /*
57  * sys_sched_yield() compat mode
58  *
59  * This option switches the agressive yield implementation of the
60  * old scheduler back on.
61  */
62 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
63
64 /*
65  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
66  * (default: 5 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  *
68  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
69  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
70  * have immediate wakeup/sleep latencies.
71  */
72 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 5000000UL;
73
74 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
75
76 static const struct sched_class fair_sched_class;
77
78 /**************************************************************
79  * CFS operations on generic schedulable entities:
80  */
81
82 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
83
84 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
85 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
86 {
87         return cfs_rq->rq;
88 }
89
90 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
91 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
92
93 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
94 {
95 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
96         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
97 #endif
98         return container_of(se, struct task_struct, se);
99 }
100
101 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
102 #define for_each_sched_entity(se) \
103                 for (; se; se = se->parent)
104
105 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
106 {
107         return p->se.cfs_rq;
108 }
109
110 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
111 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
112 {
113         return se->cfs_rq;
114 }
115
116 /* runqueue "owned" by this group */
117 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
118 {
119         return grp->my_q;
120 }
121
122 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
123  * another cpu ('this_cpu')
124  */
125 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
126 {
127         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
128 }
129
130 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
131 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
132         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
133
134 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
135 static inline int
136 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
137 {
138         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
139                 return 1;
140
141         return 0;
142 }
143
144 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
145 {
146         return se->parent;
147 }
148
149 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
150 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
151 {
152         int depth = 0;
153
154         for_each_sched_entity(se)
155                 depth++;
156
157         return depth;
158 }
159
160 static void
161 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
162 {
163         int se_depth, pse_depth;
164
165         /*
166          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
167          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
168          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
169          * parent.
170          */
171
172         /* First walk up until both entities are at same depth */
173         se_depth = depth_se(*se);
174         pse_depth = depth_se(*pse);
175
176         while (se_depth > pse_depth) {
177                 se_depth--;
178                 *se = parent_entity(*se);
179         }
180
181         while (pse_depth > se_depth) {
182                 pse_depth--;
183                 *pse = parent_entity(*pse);
184         }
185
186         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
187                 *se = parent_entity(*se);
188                 *pse = parent_entity(*pse);
189         }
190 }
191
192 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
193
194 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
195 {
196         return container_of(se, struct task_struct, se);
197 }
198
199 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
200 {
201         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
202 }
203
204 #define entity_is_task(se)      1
205
206 #define for_each_sched_entity(se) \
207                 for (; se; se = NULL)
208
209 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
210 {
211         return &task_rq(p)->cfs;
212 }
213
214 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
215 {
216         struct task_struct *p = task_of(se);
217         struct rq *rq = task_rq(p);
218
219         return &rq->cfs;
220 }
221
222 /* runqueue "owned" by this group */
223 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
224 {
225         return NULL;
226 }
227
228 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
229 {
230         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
231 }
232
233 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
234                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
235
236 static inline int
237 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
238 {
239         return 1;
240 }
241
242 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
243 {
244         return NULL;
245 }
246
247 static inline void
248 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
249 {
250 }
251
252 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
253
254
255 /**************************************************************
256  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
257  */
258
259 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
260 {
261         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
262         if (delta > 0)
263                 min_vruntime = vruntime;
264
265         return min_vruntime;
266 }
267
268 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
269 {
270         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
271         if (delta < 0)
272                 min_vruntime = vruntime;
273
274         return min_vruntime;
275 }
276
277 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
278                                 struct sched_entity *b)
279 {
280         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
281 }
282
283 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
284 {
285         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
286 }
287
288 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
289 {
290         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
291
292         if (cfs_rq->curr)
293                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
294
295         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
296                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
297                                                    struct sched_entity,
298                                                    run_node);
299
300                 if (!cfs_rq->curr)
301                         vruntime = se->vruntime;
302                 else
303                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
304         }
305
306         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
307 }
308
309 /*
310  * Enqueue an entity into the rb-tree:
311  */
312 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
313 {
314         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
315         struct rb_node *parent = NULL;
316         struct sched_entity *entry;
317         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
318         int leftmost = 1;
319
320         /*
321          * Find the right place in the rbtree:
322          */
323         while (*link) {
324                 parent = *link;
325                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
326                 /*
327                  * We dont care about collisions. Nodes with
328                  * the same key stay together.
329                  */
330                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
331                         link = &parent->rb_left;
332                 } else {
333                         link = &parent->rb_right;
334                         leftmost = 0;
335                 }
336         }
337
338         /*
339          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
340          * used):
341          */
342         if (leftmost)
343                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
344
345         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
346         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
347 }
348
349 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
350 {
351         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
352                 struct rb_node *next_node;
353
354                 next_node = rb_next(&se->run_node);
355                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
356         }
357
358         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
359 }
360
361 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
362 {
363         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
364
365         if (!left)
366                 return NULL;
367
368         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
369 }
370
371 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
372 {
373         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
374
375         if (!last)
376                 return NULL;
377
378         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
379 }
380
381 /**************************************************************
382  * Scheduling class statistics methods:
383  */
384
385 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
386 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
387                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
388                 loff_t *ppos)
389 {
390         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
391
392         if (ret || !write)
393                 return ret;
394
395         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
396                                         sysctl_sched_min_granularity);
397
398         return 0;
399 }
400 #endif
401
402 /*
403  * delta /= w
404  */
405 static inline unsigned long
406 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
407 {
408         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
409                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
410
411         return delta;
412 }
413
414 /*
415  * The idea is to set a period in which each task runs once.
416  *
417  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
418  * this period because otherwise the slices get too small.
419  *
420  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
421  */
422 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
423 {
424         u64 period = sysctl_sched_latency;
425         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
426
427         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
428                 period = sysctl_sched_min_granularity;
429                 period *= nr_running;
430         }
431
432         return period;
433 }
434
435 /*
436  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
437  * proportional to the weight.
438  *
439  * s = p*P[w/rw]
440  */
441 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
442 {
443         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
444
445         for_each_sched_entity(se) {
446                 struct load_weight *load;
447                 struct load_weight lw;
448
449                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
450                 load = &cfs_rq->load;
451
452                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
453                         lw = cfs_rq->load;
454
455                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
456                         load = &lw;
457                 }
458                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
459         }
460         return slice;
461 }
462
463 /*
464  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
465  *
466  * vs = s/w
467  */
468 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
469 {
470         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
471 }
472
473 /*
474  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
475  * are not in our scheduling class.
476  */
477 static inline void
478 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
479               unsigned long delta_exec)
480 {
481         unsigned long delta_exec_weighted;
482
483         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
484
485         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
486         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
487         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
488         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
489         update_min_vruntime(cfs_rq);
490 }
491
492 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
493 {
494         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
495         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
496         unsigned long delta_exec;
497
498         if (unlikely(!curr))
499                 return;
500
501         /*
502          * Get the amount of time the current task was running
503          * since the last time we changed load (this cannot
504          * overflow on 32 bits):
505          */
506         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
507         if (!delta_exec)
508                 return;
509
510         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
511         curr->exec_start = now;
512
513         if (entity_is_task(curr)) {
514                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
515
516                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
517                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
518         }
519 }
520
521 static inline void
522 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
523 {
524         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
525 }
526
527 /*
528  * Task is being enqueued - update stats:
529  */
530 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
531 {
532         /*
533          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
534          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
535          */
536         if (se != cfs_rq->curr)
537                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
538 }
539
540 static void
541 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
544                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
545         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
546         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
547                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
548         schedstat_set(se->wait_start, 0);
549
550 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
551         if (entity_is_task(se)) {
552                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
553                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
554         }
555 #endif
556 }
557
558 static inline void
559 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
560 {
561         /*
562          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
563          * waiting task:
564          */
565         if (se != cfs_rq->curr)
566                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
567 }
568
569 /*
570  * We are picking a new current task - update its stats:
571  */
572 static inline void
573 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
574 {
575         /*
576          * We are starting a new run period:
577          */
578         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
579 }
580
581 /**************************************************
582  * Scheduling class queueing methods:
583  */
584
585 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
586 static void
587 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
588 {
589         cfs_rq->task_weight += weight;
590 }
591 #else
592 static inline void
593 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
594 {
595 }
596 #endif
597
598 static void
599 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
600 {
601         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
602         if (!parent_entity(se))
603                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
604         if (entity_is_task(se)) {
605                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
606                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
607         }
608         cfs_rq->nr_running++;
609         se->on_rq = 1;
610 }
611
612 static void
613 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
614 {
615         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
616         if (!parent_entity(se))
617                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
618         if (entity_is_task(se)) {
619                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
620                 list_del_init(&se->group_node);
621         }
622         cfs_rq->nr_running--;
623         se->on_rq = 0;
624 }
625
626 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
629         struct task_struct *tsk = NULL;
630
631         if (entity_is_task(se))
632                 tsk = task_of(se);
633
634         if (se->sleep_start) {
635                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
636
637                 if ((s64)delta < 0)
638                         delta = 0;
639
640                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
641                         se->sleep_max = delta;
642
643                 se->sleep_start = 0;
644                 se->sum_sleep_runtime += delta;
645
646                 if (tsk) {
647                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
648                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
649                 }
650         }
651         if (se->block_start) {
652                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
653
654                 if ((s64)delta < 0)
655                         delta = 0;
656
657                 if (unlikely(delta > se->block_max))
658                         se->block_max = delta;
659
660                 se->block_start = 0;
661                 se->sum_sleep_runtime += delta;
662
663                 if (tsk) {
664                         if (tsk->in_iowait) {
665                                 se->iowait_sum += delta;
666                                 se->iowait_count++;
667                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
668                         }
669
670                         /*
671                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
672                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
673                          * amount of time that the task spent sleeping:
674                          */
675                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
676                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
677                                                 (void *)get_wchan(tsk),
678                                                 delta >> 20);
679                         }
680                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
681                 }
682         }
683 #endif
684 }
685
686 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
687 {
688 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
689         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
690
691         if (d < 0)
692                 d = -d;
693
694         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
695                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
696 #endif
697 }
698
699 static void
700 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
701 {
702         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
703
704         /*
705          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
706          * however the extra weight of the new task will slow them down a
707          * little, place the new task so that it fits in the slot that
708          * stays open at the end.
709          */
710         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
711                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
712
713         if (!initial) {
714                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
715                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
716                         unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
717
718                         /*
719                          * Convert the sleeper threshold into virtual time.
720                          * SCHED_IDLE is a special sub-class.  We care about
721                          * fairness only relative to other SCHED_IDLE tasks,
722                          * all of which have the same weight.
723                          */
724                         if (sched_feat(NORMALIZED_SLEEPER) &&
725                                         (!entity_is_task(se) ||
726                                          task_of(se)->policy != SCHED_IDLE))
727                                 thresh = calc_delta_fair(thresh, se);
728
729                         vruntime -= thresh;
730                 }
731
732                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
733                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
734         }
735
736         se->vruntime = vruntime;
737 }
738
739 static void
740 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
741 {
742         /*
743          * Update run-time statistics of the 'current'.
744          */
745         update_curr(cfs_rq);
746         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
747
748         if (wakeup) {
749                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
750                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
751         }
752
753         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
754         check_spread(cfs_rq, se);
755         if (se != cfs_rq->curr)
756                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
757 }
758
759 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
760 {
761         if (cfs_rq->last == se)
762                 cfs_rq->last = NULL;
763
764         if (cfs_rq->next == se)
765                 cfs_rq->next = NULL;
766 }
767
768 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
769 {
770         for_each_sched_entity(se)
771                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
772 }
773
774 static void
775 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
776 {
777         /*
778          * Update run-time statistics of the 'current'.
779          */
780         update_curr(cfs_rq);
781
782         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
783         if (sleep) {
784 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
785                 if (entity_is_task(se)) {
786                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
787
788                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
789                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
790                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
791                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
792                 }
793 #endif
794         }
795
796         clear_buddies(cfs_rq, se);
797
798         if (se != cfs_rq->curr)
799                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
800         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
801         update_min_vruntime(cfs_rq);
802 }
803
804 /*
805  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
806  */
807 static void
808 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
809 {
810         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
811
812         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
813         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
814         if (delta_exec > ideal_runtime) {
815                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
816                 /*
817                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
818                  * re-elected due to buddy favours.
819                  */
820                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
821         }
822 }
823
824 static void
825 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
826 {
827         /* 'current' is not kept within the tree. */
828         if (se->on_rq) {
829                 /*
830                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
831                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
832                  * runqueue.
833                  */
834                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
835                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
836         }
837
838         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
839         cfs_rq->curr = se;
840 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
841         /*
842          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
843          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
844          * when there are only lesser-weight tasks around):
845          */
846         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
847                 se->slice_max = max(se->slice_max,
848                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
849         }
850 #endif
851         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
852 }
853
854 static int
855 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
856
857 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
858 {
859         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
860
861         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, se) < 1)
862                 return cfs_rq->next;
863
864         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, se) < 1)
865                 return cfs_rq->last;
866
867         return se;
868 }
869
870 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
871 {
872         /*
873          * If still on the runqueue then deactivate_task()
874          * was not called and update_curr() has to be done:
875          */
876         if (prev->on_rq)
877                 update_curr(cfs_rq);
878
879         check_spread(cfs_rq, prev);
880         if (prev->on_rq) {
881                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
882                 /* Put 'current' back into the tree. */
883                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
884         }
885         cfs_rq->curr = NULL;
886 }
887
888 static void
889 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
890 {
891         /*
892          * Update run-time statistics of the 'current'.
893          */
894         update_curr(cfs_rq);
895
896 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
897         /*
898          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
899          * validating it and just reschedule.
900          */
901         if (queued) {
902                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
903                 return;
904         }
905         /*
906          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
907          */
908         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
909                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
910                 return;
911 #endif
912
913         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
914                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
915 }
916
917 /**************************************************
918  * CFS operations on tasks:
919  */
920
921 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
922 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
923 {
924         struct sched_entity *se = &p->se;
925         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
926
927         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
928
929         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
930                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
931                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
932                 s64 delta = slice - ran;
933
934                 if (delta < 0) {
935                         if (rq->curr == p)
936                                 resched_task(p);
937                         return;
938                 }
939
940                 /*
941                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
942                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
943                  */
944                 if (rq->curr != p)
945                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
946
947                 hrtick_start(rq, delta);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
953  * current task is from our class and nr_running is low enough
954  * to matter.
955  */
956 static void hrtick_update(struct rq *rq)
957 {
958         struct task_struct *curr = rq->curr;
959
960         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
961                 return;
962
963         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
964                 hrtick_start_fair(rq, curr);
965 }
966 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
967 static inline void
968 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
969 {
970 }
971
972 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
973 {
974 }
975 #endif
976
977 /*
978  * The enqueue_task method is called before nr_running is
979  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
980  * then put the task into the rbtree:
981  */
982 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
983 {
984         struct cfs_rq *cfs_rq;
985         struct sched_entity *se = &p->se;
986
987         for_each_sched_entity(se) {
988                 if (se->on_rq)
989                         break;
990                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
991                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
992                 wakeup = 1;
993         }
994
995         hrtick_update(rq);
996 }
997
998 /*
999  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1000  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1001  * update the fair scheduling stats:
1002  */
1003 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1004 {
1005         struct cfs_rq *cfs_rq;
1006         struct sched_entity *se = &p->se;
1007
1008         for_each_sched_entity(se) {
1009                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1010                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
1011                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1012                 if (cfs_rq->load.weight)
1013                         break;
1014                 sleep = 1;
1015         }
1016
1017         hrtick_update(rq);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
1022  *
1023  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1024  */
1025 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1026 {
1027         struct task_struct *curr = rq->curr;
1028         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1029         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1030
1031         /*
1032          * Are we the only task in the tree?
1033          */
1034         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1035                 return;
1036
1037         clear_buddies(cfs_rq, se);
1038
1039         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1040                 update_rq_clock(rq);
1041                 /*
1042                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1043                  */
1044                 update_curr(cfs_rq);
1045
1046                 return;
1047         }
1048         /*
1049          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1050          */
1051         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1052         /*
1053          * Already in the rightmost position?
1054          */
1055         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1056                 return;
1057
1058         /*
1059          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1060          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1061          * 'current' within the tree based on its new key value.
1062          */
1063         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1068  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1069  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1070  * so we always favor a closer, idle cpu.
1071  * Domains may include CPUs that are not usable for migration,
1072  * hence we need to mask them out (rq->rd->online)
1073  *
1074  * Returns the CPU we should wake onto.
1075  */
1076 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1077
1078 #define cpu_rd_active(cpu, rq) cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->online)
1079
1080 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1081 {
1082         struct sched_domain *sd;
1083         int i;
1084         unsigned int chosen_wakeup_cpu;
1085         int this_cpu;
1086         struct rq *task_rq = task_rq(p);
1087
1088         /*
1089          * At POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP level, if both this_cpu and prev_cpu
1090          * are idle and this is not a kernel thread and this task's affinity
1091          * allows it to be moved to preferred cpu, then just move!
1092          */
1093
1094         this_cpu = smp_processor_id();
1095         chosen_wakeup_cpu =
1096                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
1097
1098         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP &&
1099                 idle_cpu(cpu) && idle_cpu(this_cpu) &&
1100                 p->mm && !(p->flags & PF_KTHREAD) &&
1101                 cpu_isset(chosen_wakeup_cpu, p->cpus_allowed))
1102                 return chosen_wakeup_cpu;
1103
1104         /*
1105          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1106          *
1107          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1108          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1109          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1110          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1111          * penalities associated with that.
1112          */
1113         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->cfs.nr_running > 1)
1114                 return cpu;
1115
1116         for_each_domain(cpu, sd) {
1117                 if ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE)
1118                     || ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE_FAR)
1119                         && !task_hot(p, task_rq->clock, sd))) {
1120                         for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
1121                                          &p->cpus_allowed) {
1122                                 if (cpu_rd_active(i, task_rq) && idle_cpu(i)) {
1123                                         if (i != task_cpu(p)) {
1124                                                 schedstat_inc(p,
1125                                                        se.nr_wakeups_idle);
1126                                         }
1127                                         return i;
1128                                 }
1129                         }
1130                 } else {
1131                         break;
1132                 }
1133         }
1134         return cpu;
1135 }
1136 #else /* !ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE*/
1137 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1138 {
1139         return cpu;
1140 }
1141 #endif
1142
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144
1145 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1146 /*
1147  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1148  *
1149  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1150  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1151  * can calculate the shift in shares.
1152  *
1153  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1154  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1155  * this change.
1156  *
1157  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1158  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1159  * now.
1160  *
1161  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1162  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1163  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1164  * the affine wakeup.
1165  *
1166  */
1167 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1168                 long wl, long wg)
1169 {
1170         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1171
1172         if (!tg->parent)
1173                 return wl;
1174
1175         /*
1176          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1177          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1178          */
1179         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1180                 return wl;
1181
1182         for_each_sched_entity(se) {
1183                 long S, rw, s, a, b;
1184                 long more_w;
1185
1186                 /*
1187                  * Instead of using this increment, also add the difference
1188                  * between when the shares were last updated and now.
1189                  */
1190                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1191                 wl += more_w;
1192                 wg += more_w;
1193
1194                 S = se->my_q->tg->shares;
1195                 s = se->my_q->shares;
1196                 rw = se->my_q->rq_weight;
1197
1198                 a = S*(rw + wl);
1199                 b = S*rw + s*wg;
1200
1201                 wl = s*(a-b);
1202
1203                 if (likely(b))
1204                         wl /= b;
1205
1206                 /*
1207                  * Assume the group is already running and will
1208                  * thus already be accounted for in the weight.
1209                  *
1210                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1211                  * alter the group weight.
1212                  */
1213                 wg = 0;
1214         }
1215
1216         return wl;
1217 }
1218
1219 #else
1220
1221 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1222                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1223 {
1224         return wl;
1225 }
1226
1227 #endif
1228
1229 static int
1230 wake_affine(struct sched_domain *this_sd, struct rq *this_rq,
1231             struct task_struct *p, int prev_cpu, int this_cpu, int sync,
1232             int idx, unsigned long load, unsigned long this_load,
1233             unsigned int imbalance)
1234 {
1235         struct task_struct *curr = this_rq->curr;
1236         struct task_group *tg;
1237         unsigned long tl = this_load;
1238         unsigned long tl_per_task;
1239         unsigned long weight;
1240         int balanced;
1241
1242         if (!(this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) || !sched_feat(AFFINE_WAKEUPS))
1243                 return 0;
1244
1245         if (sync && (curr->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost ||
1246                         p->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost))
1247                 sync = 0;
1248
1249         /*
1250          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1251          * effect of the currently running task from the load
1252          * of the current CPU:
1253          */
1254         if (sync) {
1255                 tg = task_group(current);
1256                 weight = current->se.load.weight;
1257
1258                 tl += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1259                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1260         }
1261
1262         tg = task_group(p);
1263         weight = p->se.load.weight;
1264
1265         /*
1266          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1267          * due to the sync cause above having dropped tl to 0, we'll always have
1268          * an imbalance, but there's really nothing you can do about that, so
1269          * that's good too.
1270          *
1271          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1272          * task to be woken on this_cpu.
1273          */
1274         balanced = !tl ||
1275                 100*(tl + effective_load(tg, this_cpu, weight, weight)) <=
1276                 imbalance*(load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight));
1277
1278         /*
1279          * If the currently running task will sleep within
1280          * a reasonable amount of time then attract this newly
1281          * woken task:
1282          */
1283         if (sync && balanced)
1284                 return 1;
1285
1286         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1287         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1288
1289         if (balanced || (tl <= load && tl + target_load(prev_cpu, idx) <=
1290                         tl_per_task)) {
1291                 /*
1292                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1293                  * p is cache cold in this domain, and
1294                  * there is no bad imbalance.
1295                  */
1296                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1297                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1298
1299                 return 1;
1300         }
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
1305 {
1306         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1307         int prev_cpu, this_cpu, new_cpu;
1308         unsigned long load, this_load;
1309         struct rq *this_rq;
1310         unsigned int imbalance;
1311         int idx;
1312
1313         prev_cpu        = task_cpu(p);
1314         this_cpu        = smp_processor_id();
1315         this_rq         = cpu_rq(this_cpu);
1316         new_cpu         = prev_cpu;
1317
1318         /*
1319          * 'this_sd' is the first domain that both
1320          * this_cpu and prev_cpu are present in:
1321          */
1322         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1323                 if (cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1324                         this_sd = sd;
1325                         break;
1326                 }
1327         }
1328
1329         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)))
1330                 goto out;
1331
1332         /*
1333          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1334          */
1335         if (!this_sd)
1336                 goto out;
1337
1338         idx = this_sd->wake_idx;
1339
1340         imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1341
1342         load = source_load(prev_cpu, idx);
1343         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1344
1345         if (wake_affine(this_sd, this_rq, p, prev_cpu, this_cpu, sync, idx,
1346                                      load, this_load, imbalance))
1347                 return this_cpu;
1348
1349         /*
1350          * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1351          * limit is reached.
1352          */
1353         if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1354                 if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1355                         schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1356                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1357                         return this_cpu;
1358                 }
1359         }
1360
1361 out:
1362         return wake_idle(new_cpu, p);
1363 }
1364 #endif /* CONFIG_SMP */
1365
1366 /*
1367  * Adaptive granularity
1368  *
1369  * se->avg_wakeup gives the average time a task runs until it does a wakeup,
1370  * with the limit of wakeup_gran -- when it never does a wakeup.
1371  *
1372  * So the smaller avg_wakeup is the faster we want this task to preempt,
1373  * but we don't want to treat the preemptee unfairly and therefore allow it
1374  * to run for at least the amount of time we'd like to run.
1375  *
1376  * NOTE: we use 2*avg_wakeup to increase the probability of actually doing one
1377  *
1378  * NOTE: we use *nr_running to scale with load, this nicely matches the
1379  *       degrading latency on load.
1380  */
1381 static unsigned long
1382 adaptive_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1383 {
1384         u64 this_run = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1385         u64 expected_wakeup = 2*se->avg_wakeup * cfs_rq_of(se)->nr_running;
1386         u64 gran = 0;
1387
1388         if (this_run < expected_wakeup)
1389                 gran = expected_wakeup - this_run;
1390
1391         return min_t(s64, gran, sysctl_sched_wakeup_granularity);
1392 }
1393
1394 static unsigned long
1395 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1396 {
1397         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1398
1399         if (cfs_rq_of(curr)->curr && sched_feat(ADAPTIVE_GRAN))
1400                 gran = adaptive_gran(curr, se);
1401
1402         /*
1403          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1404          * to virtual-time in his units.
1405          */
1406         if (sched_feat(ASYM_GRAN)) {
1407                 /*
1408                  * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1409                  * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1410                  * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1411                  * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1412                  * be smaller, again penalizing the lighter task.
1413                  *
1414                  * This is especially important for buddies when the leftmost
1415                  * task is higher priority than the buddy.
1416                  */
1417                 if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1418                         gran = calc_delta_fair(gran, se);
1419         } else {
1420                 if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD))
1421                         gran = calc_delta_fair(gran, curr);
1422         }
1423
1424         return gran;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Should 'se' preempt 'curr'.
1429  *
1430  *             |s1
1431  *        |s2
1432  *   |s3
1433  *         g
1434  *      |<--->|c
1435  *
1436  *  w(c, s1) = -1
1437  *  w(c, s2) =  0
1438  *  w(c, s3) =  1
1439  *
1440  */
1441 static int
1442 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1443 {
1444         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1445
1446         if (vdiff <= 0)
1447                 return -1;
1448
1449         gran = wakeup_gran(curr, se);
1450         if (vdiff > gran)
1451                 return 1;
1452
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1457 {
1458         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1459                 for_each_sched_entity(se)
1460                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1461         }
1462 }
1463
1464 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1465 {
1466         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1467                 for_each_sched_entity(se)
1468                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1469         }
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1474  */
1475 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
1476 {
1477         struct task_struct *curr = rq->curr;
1478         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1479         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1480
1481         update_curr(cfs_rq);
1482
1483         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1484                 resched_task(curr);
1485                 return;
1486         }
1487
1488         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1489                 return;
1490
1491         if (unlikely(se == pse))
1492                 return;
1493
1494         /*
1495          * Only set the backward buddy when the current task is still on the
1496          * rq. This can happen when a wakeup gets interleaved with schedule on
1497          * the ->pre_schedule() or idle_balance() point, either of which can
1498          * drop the rq lock.
1499          *
1500          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class, for
1501          * obvious reasons its a bad idea to schedule back to the idle thread.
1502          */
1503         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && likely(se->on_rq && curr != rq->idle))
1504                 set_last_buddy(se);
1505         set_next_buddy(pse);
1506
1507         /*
1508          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1509          * wake up path.
1510          */
1511         if (test_tsk_need_resched(curr))
1512                 return;
1513
1514         /*
1515          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1516          * the tick):
1517          */
1518         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1519                 return;
1520
1521         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1522         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE)) {
1523                 resched_task(curr);
1524                 return;
1525         }
1526
1527         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1528                 return;
1529
1530         if (sched_feat(WAKEUP_OVERLAP) && (sync ||
1531                         (se->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
1532                          pse->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost))) {
1533                 resched_task(curr);
1534                 return;
1535         }
1536
1537         find_matching_se(&se, &pse);
1538
1539         BUG_ON(!pse);
1540
1541         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1542                 resched_task(curr);
1543 }
1544
1545 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1546 {
1547         struct task_struct *p;
1548         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1549         struct sched_entity *se;
1550
1551         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1552                 return NULL;
1553
1554         do {
1555                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1556                 /*
1557                  * If se was a buddy, clear it so that it will have to earn
1558                  * the favour again.
1559                  */
1560                 __clear_buddies(cfs_rq, se);
1561                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1562                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1563         } while (cfs_rq);
1564
1565         p = task_of(se);
1566         hrtick_start_fair(rq, p);
1567
1568         return p;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Account for a descheduled task:
1573  */
1574 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1575 {
1576         struct sched_entity *se = &prev->se;
1577         struct cfs_rq *cfs_rq;
1578
1579         for_each_sched_entity(se) {
1580                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1581                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1582         }
1583 }
1584
1585 #ifdef CONFIG_SMP
1586 /**************************************************
1587  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1588  */
1589
1590 /*
1591  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1592  * during the whole iteration, the current task might be
1593  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1594  * achieve that by always pre-iterating before returning
1595  * the current task:
1596  */
1597 static struct task_struct *
1598 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct list_head *next)
1599 {
1600         struct task_struct *p = NULL;
1601         struct sched_entity *se;
1602
1603         if (next == &cfs_rq->tasks)
1604                 return NULL;
1605
1606         se = list_entry(next, struct sched_entity, group_node);
1607         p = task_of(se);
1608         cfs_rq->balance_iterator = next->next;
1609
1610         return p;
1611 }
1612
1613 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1614 {
1615         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1616
1617         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->tasks.next);
1618 }
1619
1620 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1621 {
1622         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1623
1624         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->balance_iterator);
1625 }
1626
1627 static unsigned long
1628 __load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1629                 unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1630                 enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned, int *this_best_prio,
1631                 struct cfs_rq *cfs_rq)
1632 {
1633         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1634
1635         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1636         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1637         cfs_rq_iterator.arg = cfs_rq;
1638
1639         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1640                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1641                         this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1642 }
1643
1644 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1645 static unsigned long
1646 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1647                   unsigned long max_load_move,
1648                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1649                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1650 {
1651         long rem_load_move = max_load_move;
1652         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1653         struct task_group *tg;
1654
1655         rcu_read_lock();
1656         update_h_load(busiest_cpu);
1657
1658         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1659                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1660                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1661                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1662                 u64 rem_load, moved_load;
1663
1664                 /*
1665                  * empty group
1666                  */
1667                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1668                         continue;
1669
1670                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1671                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1672
1673                 moved_load = __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1674                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1675                                 tg->cfs_rq[busiest_cpu]);
1676
1677                 if (!moved_load)
1678                         continue;
1679
1680                 moved_load *= busiest_h_load;
1681                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1682
1683                 rem_load_move -= moved_load;
1684                 if (rem_load_move < 0)
1685                         break;
1686         }
1687         rcu_read_unlock();
1688
1689         return max_load_move - rem_load_move;
1690 }
1691 #else
1692 static unsigned long
1693 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1694                   unsigned long max_load_move,
1695                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1696                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1697 {
1698         return __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1699                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1700                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1701 }
1702 #endif
1703
1704 static int
1705 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1706                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1707 {
1708         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1709         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1710
1711         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1712         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1713
1714         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1715                 /*
1716                  * pass busy_cfs_rq argument into
1717                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1718                  */
1719                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1720                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1721                                        &cfs_rq_iterator))
1722                     return 1;
1723         }
1724
1725         return 0;
1726 }
1727 #endif /* CONFIG_SMP */
1728
1729 /*
1730  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1731  */
1732 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1733 {
1734         struct cfs_rq *cfs_rq;
1735         struct sched_entity *se = &curr->se;
1736
1737         for_each_sched_entity(se) {
1738                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1739                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1740         }
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1745  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1746  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1747  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1748  * the child is not running yet.
1749  */
1750 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1751 {
1752         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1753         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1754         int this_cpu = smp_processor_id();
1755
1756         sched_info_queued(p);
1757
1758         update_curr(cfs_rq);
1759         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1760
1761         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1762         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1763                         curr && entity_before(curr, se)) {
1764                 /*
1765                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1766                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1767                  */
1768                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1769                 resched_task(rq->curr);
1770         }
1771
1772         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1777  * the current task.
1778  */
1779 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1780                               int oldprio, int running)
1781 {
1782         /*
1783          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1784          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1785          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1786          */
1787         if (running) {
1788                 if (p->prio > oldprio)
1789                         resched_task(rq->curr);
1790         } else
1791                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * We switched to the sched_fair class.
1796  */
1797 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1798                              int running)
1799 {
1800         /*
1801          * We were most likely switched from sched_rt, so
1802          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1803          * if we can still preempt the current task.
1804          */
1805         if (running)
1806                 resched_task(rq->curr);
1807         else
1808                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1809 }
1810
1811 /* Account for a task changing its policy or group.
1812  *
1813  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1814  * migrates between groups/classes.
1815  */
1816 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1817 {
1818         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1819
1820         for_each_sched_entity(se)
1821                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1822 }
1823
1824 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1825 static void moved_group_fair(struct task_struct *p)
1826 {
1827         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1828
1829         update_curr(cfs_rq);
1830         place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
1831 }
1832 #endif
1833
1834 /*
1835  * All the scheduling class methods:
1836  */
1837 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1838         .next                   = &idle_sched_class,
1839         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1840         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1841         .yield_task             = yield_task_fair,
1842
1843         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1844
1845         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1846         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1847
1848 #ifdef CONFIG_SMP
1849         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1850
1851         .load_balance           = load_balance_fair,
1852         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1853 #endif
1854
1855         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1856         .task_tick              = task_tick_fair,
1857         .task_new               = task_new_fair,
1858
1859         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1860         .switched_to            = switched_to_fair,
1861
1862 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1863         .moved_group            = moved_group_fair,
1864 #endif
1865 };
1866
1867 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1868 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1869 {
1870         struct cfs_rq *cfs_rq;
1871
1872         rcu_read_lock();
1873         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1874                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1875         rcu_read_unlock();
1876 }
1877 #endif