sched: fix fair sleepers
[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_BATCH wake-up granularity.
66  * (default: 10 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_batch_wakeup_granularity = 10000000UL;
73
74 /*
75  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
76  * (default: 10 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
77  *
78  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
79  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
80  * have immediate wakeup/sleep latencies.
81  */
82 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 10000000UL;
83
84 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
85
86 /**************************************************************
87  * CFS operations on generic schedulable entities:
88  */
89
90 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
91
92 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
93 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
94 {
95         return cfs_rq->rq;
96 }
97
98 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
99 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
100
101 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
102
103 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
104 {
105         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
106 }
107
108 #define entity_is_task(se)      1
109
110 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
111
112 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
113 {
114         return container_of(se, struct task_struct, se);
115 }
116
117
118 /**************************************************************
119  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
120  */
121
122 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
123 {
124         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
125         if (delta > 0)
126                 min_vruntime = vruntime;
127
128         return min_vruntime;
129 }
130
131 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
132 {
133         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
134         if (delta < 0)
135                 min_vruntime = vruntime;
136
137         return min_vruntime;
138 }
139
140 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
141 {
142         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
143 }
144
145 /*
146  * Enqueue an entity into the rb-tree:
147  */
148 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
149 {
150         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
151         struct rb_node *parent = NULL;
152         struct sched_entity *entry;
153         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
154         int leftmost = 1;
155
156         /*
157          * Find the right place in the rbtree:
158          */
159         while (*link) {
160                 parent = *link;
161                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
162                 /*
163                  * We dont care about collisions. Nodes with
164                  * the same key stay together.
165                  */
166                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
167                         link = &parent->rb_left;
168                 } else {
169                         link = &parent->rb_right;
170                         leftmost = 0;
171                 }
172         }
173
174         /*
175          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
176          * used):
177          */
178         if (leftmost) {
179                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
180                 /*
181                  * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
182                  * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
183                  */
184                 cfs_rq->min_vruntime =
185                         max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, se->vruntime);
186         }
187
188         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
189         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
190 }
191
192 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
193 {
194         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
195                 struct rb_node *next_node;
196                 struct sched_entity *next;
197
198                 next_node = rb_next(&se->run_node);
199                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
200
201                 if (next_node) {
202                         next = rb_entry(next_node,
203                                         struct sched_entity, run_node);
204                         cfs_rq->min_vruntime =
205                                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime,
206                                              next->vruntime);
207                 }
208         }
209
210         if (cfs_rq->next == se)
211                 cfs_rq->next = NULL;
212
213         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
214 }
215
216 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
217 {
218         return cfs_rq->rb_leftmost;
219 }
220
221 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
222 {
223         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
224 }
225
226 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
227 {
228         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
229
230         if (!last)
231                 return NULL;
232
233         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
234 }
235
236 /**************************************************************
237  * Scheduling class statistics methods:
238  */
239
240 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
241 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
242                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
243                 loff_t *ppos)
244 {
245         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
246
247         if (ret || !write)
248                 return ret;
249
250         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
251                                         sysctl_sched_min_granularity);
252
253         return 0;
254 }
255 #endif
256
257 /*
258  * The idea is to set a period in which each task runs once.
259  *
260  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
261  * this period because otherwise the slices get too small.
262  *
263  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
264  */
265 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
266 {
267         u64 period = sysctl_sched_latency;
268         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
269
270         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
271                 period = sysctl_sched_min_granularity;
272                 period *= nr_running;
273         }
274
275         return period;
276 }
277
278 /*
279  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
280  * proportional to the weight.
281  *
282  * s = p*w/rw
283  */
284 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
285 {
286         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
287
288         slice *= se->load.weight;
289         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
290
291         return slice;
292 }
293
294 /*
295  * We calculate the vruntime slice.
296  *
297  * vs = s/w = p/rw
298  */
299 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
300 {
301         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
302
303         vslice *= NICE_0_LOAD;
304         do_div(vslice, rq_weight);
305
306         return vslice;
307 }
308
309 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
310 {
311         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
312 }
313
314 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
315 {
316         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
317                         cfs_rq->nr_running + 1);
318 }
319
320 /*
321  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
322  * are not in our scheduling class.
323  */
324 static inline void
325 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
326               unsigned long delta_exec)
327 {
328         unsigned long delta_exec_weighted;
329
330         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
331
332         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
333         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
334         delta_exec_weighted = delta_exec;
335         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
336                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
337                                                         &curr->load);
338         }
339         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
340 }
341
342 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
343 {
344         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
345         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
346         unsigned long delta_exec;
347
348         if (unlikely(!curr))
349                 return;
350
351         /*
352          * Get the amount of time the current task was running
353          * since the last time we changed load (this cannot
354          * overflow on 32 bits):
355          */
356         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
357
358         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
359         curr->exec_start = now;
360
361         if (entity_is_task(curr)) {
362                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
363
364                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
365         }
366 }
367
368 static inline void
369 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
370 {
371         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
372 }
373
374 /*
375  * Task is being enqueued - update stats:
376  */
377 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
378 {
379         /*
380          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
381          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
382          */
383         if (se != cfs_rq->curr)
384                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
385 }
386
387 static void
388 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
389 {
390         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
391                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
392         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
393         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
394                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
395         schedstat_set(se->wait_start, 0);
396 }
397
398 static inline void
399 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
400 {
401         /*
402          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
403          * waiting task:
404          */
405         if (se != cfs_rq->curr)
406                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
407 }
408
409 /*
410  * We are picking a new current task - update its stats:
411  */
412 static inline void
413 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
414 {
415         /*
416          * We are starting a new run period:
417          */
418         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
419 }
420
421 /**************************************************
422  * Scheduling class queueing methods:
423  */
424
425 static void
426 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
427 {
428         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
429         cfs_rq->nr_running++;
430         se->on_rq = 1;
431 }
432
433 static void
434 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
435 {
436         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
437         cfs_rq->nr_running--;
438         se->on_rq = 0;
439 }
440
441 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
442 {
443 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
444         if (se->sleep_start) {
445                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
446                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
447
448                 if ((s64)delta < 0)
449                         delta = 0;
450
451                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
452                         se->sleep_max = delta;
453
454                 se->sleep_start = 0;
455                 se->sum_sleep_runtime += delta;
456
457                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
458         }
459         if (se->block_start) {
460                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
461                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
462
463                 if ((s64)delta < 0)
464                         delta = 0;
465
466                 if (unlikely(delta > se->block_max))
467                         se->block_max = delta;
468
469                 se->block_start = 0;
470                 se->sum_sleep_runtime += delta;
471
472                 /*
473                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
474                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
475                  * time that the task spent sleeping:
476                  */
477                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
478
479                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
480                                      delta >> 20);
481                 }
482                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
483         }
484 #endif
485 }
486
487 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
488 {
489 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
490         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
491
492         if (d < 0)
493                 d = -d;
494
495         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
496                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
497 #endif
498 }
499
500 static void
501 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
502 {
503         u64 vruntime;
504
505         if (first_fair(cfs_rq)) {
506                 vruntime = min_vruntime(cfs_rq->min_vruntime,
507                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
508         } else
509                 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
510
511         if (sched_feat(TREE_AVG)) {
512                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
513                 if (last) {
514                         vruntime += last->vruntime;
515                         vruntime >>= 1;
516                 }
517         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
518                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
519
520         /*
521          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
522          * however the extra weight of the new task will slow them down a
523          * little, place the new task so that it fits in the slot that
524          * stays open at the end.
525          */
526         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
527                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
528
529         if (!initial) {
530                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
531                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
532                         vruntime -= calc_delta_fair(sysctl_sched_latency,
533                                                     &cfs_rq->load);
534                 }
535
536                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
537                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
538         }
539
540         se->vruntime = vruntime;
541 }
542
543 static void
544 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
545 {
546         /*
547          * Update run-time statistics of the 'current'.
548          */
549         update_curr(cfs_rq);
550
551         if (wakeup) {
552                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
553                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
554         }
555
556         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
557         check_spread(cfs_rq, se);
558         if (se != cfs_rq->curr)
559                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
560         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
561 }
562
563 static void
564 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
565 {
566         /*
567          * Update run-time statistics of the 'current'.
568          */
569         update_curr(cfs_rq);
570
571         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
572         if (sleep) {
573 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
574                 if (entity_is_task(se)) {
575                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
576
577                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
578                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
579                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
580                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
581                 }
582 #endif
583         }
584
585         if (se != cfs_rq->curr)
586                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
587         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
588 }
589
590 /*
591  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
592  */
593 static void
594 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
595 {
596         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
597
598         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
599         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
600         if (delta_exec > ideal_runtime)
601                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
602 }
603
604 static void
605 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
606 {
607         /* 'current' is not kept within the tree. */
608         if (se->on_rq) {
609                 /*
610                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
611                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
612                  * runqueue.
613                  */
614                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
615                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
616         }
617
618         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
619         cfs_rq->curr = se;
620 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
621         /*
622          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
623          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
624          * when there are only lesser-weight tasks around):
625          */
626         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
627                 se->slice_max = max(se->slice_max,
628                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
629         }
630 #endif
631         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
632 }
633
634 static struct sched_entity *
635 pick_next(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
636 {
637         s64 diff, gran;
638
639         if (!cfs_rq->next)
640                 return se;
641
642         diff = cfs_rq->next->vruntime - se->vruntime;
643         if (diff < 0)
644                 return se;
645
646         gran = calc_delta_fair(sysctl_sched_wakeup_granularity, &cfs_rq->load);
647         if (diff > gran)
648                 return se;
649
650         return cfs_rq->next;
651 }
652
653 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
654 {
655         struct sched_entity *se = NULL;
656
657         if (first_fair(cfs_rq)) {
658                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
659                 se = pick_next(cfs_rq, se);
660                 set_next_entity(cfs_rq, se);
661         }
662
663         return se;
664 }
665
666 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
667 {
668         /*
669          * If still on the runqueue then deactivate_task()
670          * was not called and update_curr() has to be done:
671          */
672         if (prev->on_rq)
673                 update_curr(cfs_rq);
674
675         check_spread(cfs_rq, prev);
676         if (prev->on_rq) {
677                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
678                 /* Put 'current' back into the tree. */
679                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
680         }
681         cfs_rq->curr = NULL;
682 }
683
684 static void
685 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
686 {
687         /*
688          * Update run-time statistics of the 'current'.
689          */
690         update_curr(cfs_rq);
691
692 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
693         /*
694          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
695          * validating it and just reschedule.
696          */
697         if (queued)
698                 return resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
699         /*
700          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
701          */
702         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
703                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
704                 return;
705 #endif
706
707         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
708                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
709 }
710
711 /**************************************************
712  * CFS operations on tasks:
713  */
714
715 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
716
717 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
718 #define for_each_sched_entity(se) \
719                 for (; se; se = se->parent)
720
721 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
722 {
723         return p->se.cfs_rq;
724 }
725
726 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
727 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
728 {
729         return se->cfs_rq;
730 }
731
732 /* runqueue "owned" by this group */
733 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
734 {
735         return grp->my_q;
736 }
737
738 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
739  * another cpu ('this_cpu')
740  */
741 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
742 {
743         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
744 }
745
746 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
747 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
748         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
749
750 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
751 static inline int
752 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
753 {
754         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
755                 return 1;
756
757         return 0;
758 }
759
760 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
761 {
762         return se->parent;
763 }
764
765 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
766
767 #define for_each_sched_entity(se) \
768                 for (; se; se = NULL)
769
770 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
771 {
772         return &task_rq(p)->cfs;
773 }
774
775 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
776 {
777         struct task_struct *p = task_of(se);
778         struct rq *rq = task_rq(p);
779
780         return &rq->cfs;
781 }
782
783 /* runqueue "owned" by this group */
784 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
785 {
786         return NULL;
787 }
788
789 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
790 {
791         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
792 }
793
794 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
795                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
796
797 static inline int
798 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
799 {
800         return 1;
801 }
802
803 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
804 {
805         return NULL;
806 }
807
808 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
809
810 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
811 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
812 {
813         int requeue = rq->curr == p;
814         struct sched_entity *se = &p->se;
815         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
816
817         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
818
819         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
820                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
821                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
822                 s64 delta = slice - ran;
823
824                 if (delta < 0) {
825                         if (rq->curr == p)
826                                 resched_task(p);
827                         return;
828                 }
829
830                 /*
831                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
832                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
833                  */
834                 if (!requeue)
835                         delta = max(10000LL, delta);
836
837                 hrtick_start(rq, delta, requeue);
838         }
839 }
840 #else
841 static inline void
842 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844 }
845 #endif
846
847 /*
848  * The enqueue_task method is called before nr_running is
849  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
850  * then put the task into the rbtree:
851  */
852 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
853 {
854         struct cfs_rq *cfs_rq;
855         struct sched_entity *se = &p->se;
856
857         for_each_sched_entity(se) {
858                 if (se->on_rq)
859                         break;
860                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
861                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
862                 wakeup = 1;
863         }
864
865         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
866 }
867
868 /*
869  * The dequeue_task method is called before nr_running is
870  * decreased. We remove the task from the rbtree and
871  * update the fair scheduling stats:
872  */
873 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
874 {
875         struct cfs_rq *cfs_rq;
876         struct sched_entity *se = &p->se;
877
878         for_each_sched_entity(se) {
879                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
880                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
881                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
882                 if (cfs_rq->load.weight)
883                         break;
884                 sleep = 1;
885         }
886
887         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
888 }
889
890 /*
891  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
892  *
893  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
894  */
895 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
896 {
897         struct task_struct *curr = rq->curr;
898         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
899         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
900
901         /*
902          * Are we the only task in the tree?
903          */
904         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
905                 return;
906
907         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
908                 __update_rq_clock(rq);
909                 /*
910                  * Update run-time statistics of the 'current'.
911                  */
912                 update_curr(cfs_rq);
913
914                 return;
915         }
916         /*
917          * Find the rightmost entry in the rbtree:
918          */
919         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
920         /*
921          * Already in the rightmost position?
922          */
923         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
924                 return;
925
926         /*
927          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
928          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
929          * 'current' within the tree based on its new key value.
930          */
931         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
932 }
933
934 /*
935  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
936  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
937  * search starts with cpus closest then further out as needed,
938  * so we always favor a closer, idle cpu.
939  *
940  * Returns the CPU we should wake onto.
941  */
942 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
943 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
944 {
945         cpumask_t tmp;
946         struct sched_domain *sd;
947         int i;
948
949         /*
950          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
951          *
952          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
953          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
954          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
955          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
956          * penalities associated with that.
957          */
958         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
959                 return cpu;
960
961         for_each_domain(cpu, sd) {
962                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
963                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
964                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
965                                 if (idle_cpu(i)) {
966                                         if (i != task_cpu(p)) {
967                                                 schedstat_inc(p,
968                                                        se.nr_wakeups_idle);
969                                         }
970                                         return i;
971                                 }
972                         }
973                 } else {
974                         break;
975                 }
976         }
977         return cpu;
978 }
979 #else
980 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
981 {
982         return cpu;
983 }
984 #endif
985
986 #ifdef CONFIG_SMP
987 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
988 {
989         int cpu, this_cpu;
990         struct rq *rq;
991         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
992         int new_cpu;
993
994         cpu      = task_cpu(p);
995         rq       = task_rq(p);
996         this_cpu = smp_processor_id();
997         new_cpu  = cpu;
998
999         if (cpu == this_cpu)
1000                 goto out_set_cpu;
1001
1002         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1003                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1004                         this_sd = sd;
1005                         break;
1006                 }
1007         }
1008
1009         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1010                 goto out_set_cpu;
1011
1012         /*
1013          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1014          */
1015         if (this_sd) {
1016                 int idx = this_sd->wake_idx;
1017                 unsigned int imbalance;
1018                 unsigned long load, this_load;
1019
1020                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1021
1022                 load = source_load(cpu, idx);
1023                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1024
1025                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1026
1027                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1028                         unsigned long tl = this_load;
1029                         unsigned long tl_per_task;
1030
1031                         /*
1032                          * Attract cache-cold tasks on sync wakeups:
1033                          */
1034                         if (sync && !task_hot(p, rq->clock, this_sd))
1035                                 goto out_set_cpu;
1036
1037                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1038                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1039
1040                         /*
1041                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1042                          * effect of the currently running task from the load
1043                          * of the current CPU:
1044                          */
1045                         if (sync)
1046                                 tl -= current->se.load.weight;
1047
1048                         if ((tl <= load &&
1049                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1050                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1051                                 /*
1052                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1053                                  * p is cache cold in this domain, and
1054                                  * there is no bad imbalance.
1055                                  */
1056                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1057                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1058                                 goto out_set_cpu;
1059                         }
1060                 }
1061
1062                 /*
1063                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1064                  * limit is reached.
1065                  */
1066                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1067                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1068                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1069                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1070                                 goto out_set_cpu;
1071                         }
1072                 }
1073         }
1074
1075         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1076 out_set_cpu:
1077         return wake_idle(new_cpu, p);
1078 }
1079 #endif /* CONFIG_SMP */
1080
1081
1082 /*
1083  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1084  */
1085 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1086 {
1087         struct task_struct *curr = rq->curr;
1088         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1089         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1090         unsigned long gran;
1091
1092         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1093                 update_rq_clock(rq);
1094                 update_curr(cfs_rq);
1095                 resched_task(curr);
1096                 return;
1097         }
1098
1099         cfs_rq_of(pse)->next = pse;
1100
1101         /*
1102          * Batch tasks do not preempt (their preemption is driven by
1103          * the tick):
1104          */
1105         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
1106                 return;
1107
1108         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1109                 return;
1110
1111         while (!is_same_group(se, pse)) {
1112                 se = parent_entity(se);
1113                 pse = parent_entity(pse);
1114         }
1115
1116         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1117         /*
1118          * More easily preempt - nice tasks, while not making
1119          * it harder for + nice tasks.
1120          */
1121         if (unlikely(se->load.weight > NICE_0_LOAD))
1122                 gran = calc_delta_fair(gran, &se->load);
1123
1124         if (pse->vruntime + gran < se->vruntime)
1125                 resched_task(curr);
1126 }
1127
1128 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1129 {
1130         struct task_struct *p;
1131         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1132         struct sched_entity *se;
1133
1134         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1135                 return NULL;
1136
1137         do {
1138                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1139                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1140         } while (cfs_rq);
1141
1142         p = task_of(se);
1143         hrtick_start_fair(rq, p);
1144
1145         return p;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Account for a descheduled task:
1150  */
1151 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1152 {
1153         struct sched_entity *se = &prev->se;
1154         struct cfs_rq *cfs_rq;
1155
1156         for_each_sched_entity(se) {
1157                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1158                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1159         }
1160 }
1161
1162 #ifdef CONFIG_SMP
1163 /**************************************************
1164  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1165  */
1166
1167 /*
1168  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1169  * during the whole iteration, the current task might be
1170  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1171  * achieve that by always pre-iterating before returning
1172  * the current task:
1173  */
1174 static struct task_struct *
1175 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1176 {
1177         struct task_struct *p;
1178
1179         if (!curr)
1180                 return NULL;
1181
1182         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1183         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1184
1185         return p;
1186 }
1187
1188 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1189 {
1190         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1191
1192         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1193 }
1194
1195 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1196 {
1197         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1198
1199         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1200 }
1201
1202 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1203 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1204 {
1205         struct sched_entity *curr;
1206         struct task_struct *p;
1207
1208         if (!cfs_rq->nr_running || !first_fair(cfs_rq))
1209                 return MAX_PRIO;
1210
1211         curr = cfs_rq->curr;
1212         if (!curr)
1213                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1214
1215         p = task_of(curr);
1216
1217         return p->prio;
1218 }
1219 #endif
1220
1221 static unsigned long
1222 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1223                   unsigned long max_load_move,
1224                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1225                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1226 {
1227         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1228         long rem_load_move = max_load_move;
1229         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1230
1231         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1232         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1233
1234         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1236                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1237                 long imbalance;
1238                 unsigned long maxload;
1239
1240                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1241
1242                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1243                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1244                 if (imbalance <= 0)
1245                         continue;
1246
1247                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1248                 imbalance /= 2;
1249                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1250
1251                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1252 #else
1253 # define maxload rem_load_move
1254 #endif
1255                 /*
1256                  * pass busy_cfs_rq argument into
1257                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1258                  */
1259                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1260                 rem_load_move -= balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1261                                                maxload, sd, idle, all_pinned,
1262                                                this_best_prio,
1263                                                &cfs_rq_iterator);
1264
1265                 if (rem_load_move <= 0)
1266                         break;
1267         }
1268
1269         return max_load_move - rem_load_move;
1270 }
1271
1272 static int
1273 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1274                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1275 {
1276         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1277         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1278
1279         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1280         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1281
1282         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1283                 /*
1284                  * pass busy_cfs_rq argument into
1285                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1286                  */
1287                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1288                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1289                                        &cfs_rq_iterator))
1290                     return 1;
1291         }
1292
1293         return 0;
1294 }
1295 #endif
1296
1297 /*
1298  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1299  */
1300 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1301 {
1302         struct cfs_rq *cfs_rq;
1303         struct sched_entity *se = &curr->se;
1304
1305         for_each_sched_entity(se) {
1306                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1307                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1308         }
1309 }
1310
1311 #define swap(a, b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1312
1313 /*
1314  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1315  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1316  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1317  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1318  * the child is not running yet.
1319  */
1320 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1321 {
1322         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1323         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1324         int this_cpu = smp_processor_id();
1325
1326         sched_info_queued(p);
1327
1328         update_curr(cfs_rq);
1329         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1330
1331         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1332         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1333                         curr && curr->vruntime < se->vruntime) {
1334                 /*
1335                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1336                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1337                  */
1338                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1339         }
1340
1341         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1342         resched_task(rq->curr);
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1347  * the current task.
1348  */
1349 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1350                               int oldprio, int running)
1351 {
1352         /*
1353          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1354          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1355          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1356          */
1357         if (running) {
1358                 if (p->prio > oldprio)
1359                         resched_task(rq->curr);
1360         } else
1361                 check_preempt_curr(rq, p);
1362 }
1363
1364 /*
1365  * We switched to the sched_fair class.
1366  */
1367 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1368                              int running)
1369 {
1370         /*
1371          * We were most likely switched from sched_rt, so
1372          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1373          * if we can still preempt the current task.
1374          */
1375         if (running)
1376                 resched_task(rq->curr);
1377         else
1378                 check_preempt_curr(rq, p);
1379 }
1380
1381 /* Account for a task changing its policy or group.
1382  *
1383  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1384  * migrates between groups/classes.
1385  */
1386 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1387 {
1388         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1389
1390         for_each_sched_entity(se)
1391                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1392 }
1393
1394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1395 static void moved_group_fair(struct task_struct *p)
1396 {
1397         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1398
1399         update_curr(cfs_rq);
1400         place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
1401 }
1402 #endif
1403
1404 /*
1405  * All the scheduling class methods:
1406  */
1407 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1408         .next                   = &idle_sched_class,
1409         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1410         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1411         .yield_task             = yield_task_fair,
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1414 #endif /* CONFIG_SMP */
1415
1416         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1417
1418         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1419         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1420
1421 #ifdef CONFIG_SMP
1422         .load_balance           = load_balance_fair,
1423         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1424 #endif
1425
1426         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1427         .task_tick              = task_tick_fair,
1428         .task_new               = task_new_fair,
1429
1430         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1431         .switched_to            = switched_to_fair,
1432
1433 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1434         .moved_group            = moved_group_fair,
1435 #endif
1436 };
1437
1438 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1439 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1440 {
1441         struct cfs_rq *cfs_rq;
1442
1443 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1444         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1445 #endif
1446         rcu_read_lock();
1447         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1448                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1449         rcu_read_unlock();
1450 }
1451 #endif