95487e3c8b061936720f121dff5911ec95165b6b
[powerpc.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 /*
24  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
25  * (default: 20ms, units: nanoseconds)
26  *
27  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
28  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length.
29  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
30  *  run vmstat and monitor the context-switches field)
31  *
32  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
33  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
34  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
36  */
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
41  * parent will (try to) run first.
42  */
43 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
44
45 /*
46  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
47  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_min_granularity __read_mostly = 2000000ULL;
50
51 /*
52  * sys_sched_yield() compat mode
53  *
54  * This option switches the agressive yield implementation of the
55  * old scheduler back on.
56  */
57 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
58
59 /*
60  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
61  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
62  *
63  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
64  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
65  * have immediate wakeup/sleep latencies.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 25000000UL;
68
69 /*
70  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
71  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
72  *
73  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
74  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
75  * have immediate wakeup/sleep latencies.
76  */
77 const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
78
79 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
80
81 extern struct sched_class fair_sched_class;
82
83 /**************************************************************
84  * CFS operations on generic schedulable entities:
85  */
86
87 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
88
89 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
90 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
91 {
92         return cfs_rq->rq;
93 }
94
95 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
96 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
97
98 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
99
100 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
101 {
102         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
103 }
104
105 #define entity_is_task(se)      1
106
107 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111         return container_of(se, struct task_struct, se);
112 }
113
114
115 /**************************************************************
116  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
117  */
118
119 static inline void
120 set_leftmost(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *leftmost)
121 {
122         struct sched_entity *se;
123
124         cfs_rq->rb_leftmost = leftmost;
125         if (leftmost) {
126                 se = rb_entry(leftmost, struct sched_entity, run_node);
127                 cfs_rq->min_vruntime = max(se->vruntime,
128                                                 cfs_rq->min_vruntime);
129         }
130 }
131
132 /*
133  * Enqueue an entity into the rb-tree:
134  */
135 static void
136 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
137 {
138         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
139         struct rb_node *parent = NULL;
140         struct sched_entity *entry;
141         s64 key = se->fair_key;
142         int leftmost = 1;
143
144         /*
145          * Find the right place in the rbtree:
146          */
147         while (*link) {
148                 parent = *link;
149                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
150                 /*
151                  * We dont care about collisions. Nodes with
152                  * the same key stay together.
153                  */
154                 if (key - entry->fair_key < 0) {
155                         link = &parent->rb_left;
156                 } else {
157                         link = &parent->rb_right;
158                         leftmost = 0;
159                 }
160         }
161
162         /*
163          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
164          * used):
165          */
166         if (leftmost)
167                 set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
168
169         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
170         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
171         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
172         cfs_rq->nr_running++;
173         se->on_rq = 1;
174
175         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
176 }
177
178 static void
179 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
180 {
181         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
182                 set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
183
184         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
185         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
186         cfs_rq->nr_running--;
187         se->on_rq = 0;
188
189         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
190 }
191
192 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
193 {
194         return cfs_rq->rb_leftmost;
195 }
196
197 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
198 {
199         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
200 }
201
202 /**************************************************************
203  * Scheduling class statistics methods:
204  */
205
206 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
207 {
208         u64 period = sysctl_sched_latency;
209         unsigned long nr_latency =
210                 sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity;
211
212         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
213                 period *= nr_running;
214                 do_div(period, nr_latency);
215         }
216
217         return period;
218 }
219
220 /*
221  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
222  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
223  * (down to a sensible low limit on granularity)
224  *
225  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
226  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
227  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
228  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
229  * reach the minimum granularity value.
230  *
231  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
232  *
233  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
234  *
235  * This comes out of the following equations:
236  *
237  *    kA1 + gran = kB1
238  *    kB2 + gran = kA2
239  *    kA2 = kA1
240  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
241  *    lat = d * nr
242  *
243  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
244  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
245  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
246  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
247  * sched_latency that we aim for.)
248  */
249 static long
250 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
251 {
252         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
253         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
254
255         if (nr > 1) {
256                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
257                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
258         }
259
260         return gran;
261 }
262
263 /*
264  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
265  * nice level, but only linearly, not exponentially:
266  */
267 static long
268 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
269 {
270         u64 tmp;
271
272         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
273                 return granularity;
274         /*
275          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
276          */
277         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
278                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
279                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
280         }
281         /*
282          * Negative nice level tasks get linearly finer
283          * granularity:
284          */
285         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
286
287         /*
288          * It will always fit into 'long':
289          */
290         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
291 }
292
293 static inline void
294 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
295 {
296         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
297
298         /*
299          * Niced tasks have the same history dynamic range as
300          * non-niced tasks:
301          */
302         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
303                 se->wait_runtime = limit;
304                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
305                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
306         }
307         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
308                 se->wait_runtime = -limit;
309                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
310                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
311         }
312 }
313
314 static inline void
315 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
316 {
317         se->wait_runtime += delta;
318         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
319         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
320 }
321
322 static void
323 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
324 {
325         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
326         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
327         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
328 }
329
330 /*
331  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
332  * are not in our scheduling class.
333  */
334 static inline void
335 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
336               unsigned long delta_exec)
337 {
338         unsigned long delta, delta_fair, delta_mine, delta_exec_weighted;
339         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
340         unsigned long load = lw->weight;
341
342         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
343
344         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
345         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
346         delta_exec_weighted = delta_exec;
347         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
348                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
349                                                         &curr->load);
350         }
351         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
352
353         if (!sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
354                 return;
355
356         if (unlikely(!load))
357                 return;
358
359         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
360         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
361
362         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
363                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
364                 delta = min(delta, (unsigned long)(
365                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
366                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
367                 delta_mine -= delta;
368         }
369
370         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
371         /*
372          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
373          * but we were only entitled to delta_mine amount of
374          * time during that period (if nr_running == 1 then
375          * the two values are equal)
376          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
377          */
378         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
379 }
380
381 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
382 {
383         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
384         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
385         unsigned long delta_exec;
386
387         if (unlikely(!curr))
388                 return;
389
390         /*
391          * Get the amount of time the current task was running
392          * since the last time we changed load (this cannot
393          * overflow on 32 bits):
394          */
395         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
396
397         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
398         curr->exec_start = now;
399 }
400
401 static inline void
402 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
403 {
404         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
405         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
406 }
407
408 static inline unsigned long
409 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
410 {
411         unsigned long weight = se->load.weight;
412
413         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
414                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
415         else
416                 return delta;
417 }
418
419 /*
420  * Task is being enqueued - update stats:
421  */
422 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
423 {
424         /*
425          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
426          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
427          */
428         if (se != cfs_rq->curr)
429                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
430         /*
431          * Update the key:
432          */
433         se->fair_key = se->vruntime;
434 }
435
436 /*
437  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
438  */
439 static inline void
440 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
441                         unsigned long delta_fair)
442 {
443         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
444                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
445
446         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
447
448         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
449 }
450
451 static void
452 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
453 {
454         unsigned long delta_fair;
455
456         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
457                 return;
458
459         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
460                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
461
462         __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, delta_fair);
463
464         se->wait_start_fair = 0;
465         schedstat_set(se->wait_start, 0);
466 }
467
468 static inline void
469 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
470 {
471         update_curr(cfs_rq);
472         /*
473          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
474          * waiting task:
475          */
476         if (se != cfs_rq->curr)
477                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
478 }
479
480 /*
481  * We are picking a new current task - update its stats:
482  */
483 static inline void
484 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
485 {
486         /*
487          * We are starting a new run period:
488          */
489         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
490 }
491
492 /*
493  * We are descheduling a task - update its stats:
494  */
495 static inline void
496 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
497 {
498         se->exec_start = 0;
499 }
500
501 /**************************************************
502  * Scheduling class queueing methods:
503  */
504
505 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
506                               unsigned long delta_fair)
507 {
508         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
509         long prev_runtime;
510
511         /*
512          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
513          * already:
514          */
515         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
516                 return;
517
518         if (sched_feat(SLEEPER_LOAD_AVG))
519                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
520
521         /*
522          * Fix up delta_fair with the effect of us running
523          * during the whole sleep period:
524          */
525         if (sched_feat(SLEEPER_AVG))
526                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
527                                                 load + se->load.weight);
528
529         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
530
531         prev_runtime = se->wait_runtime;
532         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
533         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
534
535         /*
536          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
537          */
538         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
539 }
540
541 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         struct task_struct *tsk = task_of(se);
544         unsigned long delta_fair;
545
546         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
547                          !sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
548                 return;
549
550         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
551                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
552
553         __enqueue_sleeper(cfs_rq, se, delta_fair);
554
555         se->sleep_start_fair = 0;
556
557 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
558         if (se->sleep_start) {
559                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
560
561                 if ((s64)delta < 0)
562                         delta = 0;
563
564                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
565                         se->sleep_max = delta;
566
567                 se->sleep_start = 0;
568                 se->sum_sleep_runtime += delta;
569         }
570         if (se->block_start) {
571                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
572
573                 if ((s64)delta < 0)
574                         delta = 0;
575
576                 if (unlikely(delta > se->block_max))
577                         se->block_max = delta;
578
579                 se->block_start = 0;
580                 se->sum_sleep_runtime += delta;
581
582                 /*
583                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
584                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
585                  * time that the task spent sleeping:
586                  */
587                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
588                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
589                                      delta >> 20);
590                 }
591         }
592 #endif
593 }
594
595 static void
596 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
597 {
598         /*
599          * Update the fair clock.
600          */
601         update_curr(cfs_rq);
602
603         if (wakeup) {
604                 u64 min_runtime, latency;
605
606                 min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
607                 min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
608
609                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
610                         latency = calc_weighted(sysctl_sched_latency, se);
611                         if (min_runtime > latency)
612                                 min_runtime -= latency;
613                 }
614
615                 se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
616
617                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
618         }
619
620         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
621         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
622 }
623
624 static void
625 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
626 {
627         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
628         if (sleep) {
629                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
630 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
631                 if (entity_is_task(se)) {
632                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
633
634                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
635                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
636                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
637                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
638                 }
639 #endif
640         }
641         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
642 }
643
644 /*
645  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
646  */
647 static void
648 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
649                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
650 {
651         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
652         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
653
654         /*
655          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
656          * walltime, hence do not scale.
657          */
658         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
659                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
660
661         /*
662          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
663          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
664          * of how much a task is not scheduled converges to
665          * sysctl_sched_latency:
666          */
667         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
668         if (delta_exec > ideal_runtime)
669                 granularity = 0;
670
671         /*
672          * Take scheduling granularity into account - do not
673          * preempt the current task unless the best task has
674          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
675          *
676          * scale granularity as key space is in fair_clock.
677          */
678         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
679                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
680 }
681
682 static inline void
683 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
684 {
685         /*
686          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
687          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
688          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
689          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
690          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
691          */
692         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
693         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
694         cfs_rq->curr = se;
695 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
696         /*
697          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
698          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
699          * when there are only lesser-weight tasks around):
700          */
701         if (rq_of(cfs_rq)->ls.load.weight >= 2*se->load.weight) {
702                 se->slice_max = max(se->slice_max,
703                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
704         }
705 #endif
706         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
707 }
708
709 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
710 {
711         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
712
713         set_next_entity(cfs_rq, se);
714
715         return se;
716 }
717
718 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
719 {
720         /*
721          * If still on the runqueue then deactivate_task()
722          * was not called and update_curr() has to be done:
723          */
724         if (prev->on_rq)
725                 update_curr(cfs_rq);
726
727         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
728
729         if (prev->on_rq)
730                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
731         cfs_rq->curr = NULL;
732 }
733
734 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
735 {
736         struct sched_entity *next;
737
738         /*
739          * Dequeue and enqueue the task to update its
740          * position within the tree:
741          */
742         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
743         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
744
745         /*
746          * Reschedule if another task tops the current one.
747          */
748         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
749         if (next == curr)
750                 return;
751
752         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
753                         sched_granularity(cfs_rq));
754 }
755
756 /**************************************************
757  * CFS operations on tasks:
758  */
759
760 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
761
762 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
763 #define for_each_sched_entity(se) \
764                 for (; se; se = se->parent)
765
766 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
767 {
768         return p->se.cfs_rq;
769 }
770
771 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
772 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
773 {
774         return se->cfs_rq;
775 }
776
777 /* runqueue "owned" by this group */
778 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
779 {
780         return grp->my_q;
781 }
782
783 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
784  * another cpu ('this_cpu')
785  */
786 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
787 {
788         /* A later patch will take group into account */
789         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
790 }
791
792 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
793 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
794         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
795
796 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
797 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
798 {
799         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
800                 return 1;
801
802         return 0;
803 }
804
805 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
806
807 #define for_each_sched_entity(se) \
808                 for (; se; se = NULL)
809
810 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
811 {
812         return &task_rq(p)->cfs;
813 }
814
815 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
816 {
817         struct task_struct *p = task_of(se);
818         struct rq *rq = task_rq(p);
819
820         return &rq->cfs;
821 }
822
823 /* runqueue "owned" by this group */
824 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
825 {
826         return NULL;
827 }
828
829 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
830 {
831         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
832 }
833
834 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
835                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
836
837 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
838 {
839         return 1;
840 }
841
842 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
843
844 /*
845  * The enqueue_task method is called before nr_running is
846  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
847  * then put the task into the rbtree:
848  */
849 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
850 {
851         struct cfs_rq *cfs_rq;
852         struct sched_entity *se = &p->se;
853
854         for_each_sched_entity(se) {
855                 if (se->on_rq)
856                         break;
857                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
858                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
859         }
860 }
861
862 /*
863  * The dequeue_task method is called before nr_running is
864  * decreased. We remove the task from the rbtree and
865  * update the fair scheduling stats:
866  */
867 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
868 {
869         struct cfs_rq *cfs_rq;
870         struct sched_entity *se = &p->se;
871
872         for_each_sched_entity(se) {
873                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
874                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
875                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
876                 if (cfs_rq->load.weight)
877                         break;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
883  *
884  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
885  */
886 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
887 {
888         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
889         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
890         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
891         struct rb_node *parent;
892
893         /*
894          * Are we the only task in the tree?
895          */
896         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
897                 return;
898
899         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
900                 __update_rq_clock(rq);
901                 /*
902                  * Dequeue and enqueue the task to update its
903                  * position within the tree:
904                  */
905                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
906                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
907
908                 return;
909         }
910         /*
911          * Find the rightmost entry in the rbtree:
912          */
913         do {
914                 parent = *link;
915                 link = &parent->rb_right;
916         } while (*link);
917
918         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
919         /*
920          * Already in the rightmost position?
921          */
922         if (unlikely(rightmost == se))
923                 return;
924
925         /*
926          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
927          */
928         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
929
930         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
931                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
932         /*
933          * Relink the task to the rightmost position:
934          */
935         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
936         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
937         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
938 }
939
940 /*
941  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
942  */
943 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
944 {
945         struct task_struct *curr = rq->curr;
946         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
947         unsigned long gran;
948
949         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
950                 update_rq_clock(rq);
951                 update_curr(cfs_rq);
952                 resched_task(curr);
953                 return;
954         }
955
956         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
957         /*
958          * Batch tasks prefer throughput over latency:
959          */
960         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
961                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
962
963         if (is_same_group(curr, p))
964                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
965 }
966
967 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
968 {
969         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
970         struct sched_entity *se;
971
972         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
973                 return NULL;
974
975         do {
976                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
977                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
978         } while (cfs_rq);
979
980         return task_of(se);
981 }
982
983 /*
984  * Account for a descheduled task:
985  */
986 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
987 {
988         struct sched_entity *se = &prev->se;
989         struct cfs_rq *cfs_rq;
990
991         for_each_sched_entity(se) {
992                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
993                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
994         }
995 }
996
997 /**************************************************
998  * Fair scheduling class load-balancing methods:
999  */
1000
1001 /*
1002  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1003  * during the whole iteration, the current task might be
1004  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1005  * achieve that by always pre-iterating before returning
1006  * the current task:
1007  */
1008 static inline struct task_struct *
1009 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1010 {
1011         struct task_struct *p;
1012
1013         if (!curr)
1014                 return NULL;
1015
1016         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1017         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1018
1019         return p;
1020 }
1021
1022 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1023 {
1024         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1025
1026         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1027 }
1028
1029 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1030 {
1031         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1032
1033         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1034 }
1035
1036 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1037 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1038 {
1039         struct sched_entity *curr;
1040         struct task_struct *p;
1041
1042         if (!cfs_rq->nr_running)
1043                 return MAX_PRIO;
1044
1045         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1046         p = task_of(curr);
1047
1048         return p->prio;
1049 }
1050 #endif
1051
1052 static unsigned long
1053 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1054                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1055                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1056                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1057 {
1058         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1059         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1060         long rem_load_move = max_load_move;
1061         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1062
1063         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1064         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1065
1066         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1067 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1068                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1069                 long imbalance;
1070                 unsigned long maxload;
1071
1072                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1073
1074                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1075                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1076                 if (imbalance <= 0)
1077                         continue;
1078
1079                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1080                 imbalance /= 2;
1081                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1082
1083                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1084 #else
1085 # define maxload rem_load_move
1086 #endif
1087                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1088                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1089                  */
1090                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1091                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1092                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1093                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1094
1095                 total_nr_moved += nr_moved;
1096                 max_nr_move -= nr_moved;
1097                 rem_load_move -= load_moved;
1098
1099                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1100                         break;
1101         }
1102
1103         return max_load_move - rem_load_move;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1108  */
1109 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1110 {
1111         struct cfs_rq *cfs_rq;
1112         struct sched_entity *se = &curr->se;
1113
1114         for_each_sched_entity(se) {
1115                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1116                 entity_tick(cfs_rq, se);
1117         }
1118 }
1119
1120 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1121
1122 /*
1123  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1124  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1125  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1126  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1127  * the child is not running yet.
1128  */
1129 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1130 {
1131         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1132         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1133
1134         sched_info_queued(p);
1135
1136         update_curr(cfs_rq);
1137         se->vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1138         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1139
1140         /*
1141          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1142          * so do not credit it with that waiting time yet:
1143          */
1144         if (sched_feat(SKIP_INITIAL))
1145                 se->wait_start_fair = 0;
1146
1147         /*
1148          * The statistical average of wait_runtime is about
1149          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1150          */
1151         if (sched_feat(START_DEBIT))
1152                 se->wait_runtime = -(__sched_period(cfs_rq->nr_running+1) / 2);
1153
1154         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
1155                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1156
1157                 dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
1158                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1159                 enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
1160         }
1161
1162         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1163         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1164         resched_task(rq->curr);
1165 }
1166
1167 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1168 /* Account for a task changing its policy or group.
1169  *
1170  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1171  * migrates between groups/classes.
1172  */
1173 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1174 {
1175         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1176
1177         for_each_sched_entity(se)
1178                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1179 }
1180 #else
1181 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1182 {
1183 }
1184 #endif
1185
1186 /*
1187  * All the scheduling class methods:
1188  */
1189 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1190         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1191         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1192         .yield_task             = yield_task_fair,
1193
1194         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1195
1196         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1197         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1198
1199         .load_balance           = load_balance_fair,
1200
1201         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1202         .task_tick              = task_tick_fair,
1203         .task_new               = task_new_fair,
1204 };
1205
1206 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1207 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1208 {
1209         struct cfs_rq *cfs_rq;
1210
1211         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1212                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1213 }
1214 #endif