]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-kernels.git/blobdiff - kernel/sched_fair.c
sched: clean up new task placement
[mirror_ubuntu-kernels.git] / kernel / sched_fair.c
index 91a227b436eeaea91b94c2e590b3a0ed52359350..cc447fbff51c193260d9ba6dc7cc6c66b46c431c 100644 (file)
  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
  */
 
-/*
- * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
- */
-#ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
-# define const_debug __read_mostly
-#else
-# define const_debug static const
-#endif
-
 /*
  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
  * (default: 20ms, units: nanoseconds)
@@ -83,30 +74,10 @@ const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 25000000UL;
  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  */
-const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
+const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 2000000UL;
 
 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
 
-/*
- * Debugging: various feature bits
- */
-enum {
-       SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
-       SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
-       SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
-       SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 8,
-       SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 16,
-};
-
-const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
-               SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
-               SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
-               SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
-               SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
-               SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
-
-#define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
-
 extern struct sched_class fair_sched_class;
 
 /**************************************************************
@@ -145,6 +116,19 @@ static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
  */
 
+static inline void
+set_leftmost(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *leftmost)
+{
+       struct sched_entity *se;
+
+       cfs_rq->rb_leftmost = leftmost;
+       if (leftmost) {
+               se = rb_entry(leftmost, struct sched_entity, run_node);
+               cfs_rq->min_vruntime = max(se->vruntime,
+                                               cfs_rq->min_vruntime);
+       }
+}
+
 /*
  * Enqueue an entity into the rb-tree:
  */
@@ -180,7 +164,7 @@ __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
         * used):
         */
        if (leftmost)
-               cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
+               set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
 
        rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
        rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
@@ -195,7 +179,8 @@ static void
 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 {
        if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
-               cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
+               set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
+
        rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
        update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
        cfs_rq->nr_running--;
@@ -214,81 +199,47 @@ static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
        return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 }
 
+static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
+{
+       struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
+       struct sched_entity *se = NULL;
+       struct rb_node *parent;
+
+       while (*link) {
+               parent = *link;
+               se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
+               link = &parent->rb_right;
+       }
+
+       return se;
+}
+
 /**************************************************************
  * Scheduling class statistics methods:
  */
 
-/*
- * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
- * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
- * (down to a sensible low limit on granularity)
- *
- * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
- * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
- * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
- * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
- * reach the minimum granularity value.
- *
- * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
- *
- *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
- *
- * This comes out of the following equations:
- *
- *    kA1 + gran = kB1
- *    kB2 + gran = kA2
- *    kA2 = kA1
- *    kB2 = kB1 - d + d/nr
- *    lat = d * nr
- *
- * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
- * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
- * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
- * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
- * sched_latency that we aim for.)
- */
-static long
-sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
+static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 {
-       unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
-       unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
+       u64 period = sysctl_sched_latency;
+       unsigned long nr_latency =
+               sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity;
 
-       if (nr > 1) {
-               gran = gran/nr - gran/nr/nr;
-               gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
+       if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
+               period *= nr_running;
+               do_div(period, nr_latency);
        }
 
-       return gran;
+       return period;
 }
 
-/*
- * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
- * nice level, but only linearly, not exponentially:
- */
-static long
-niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
+static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 {
-       u64 tmp;
+       u64 period = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
 
-       if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
-               return granularity;
-       /*
-        * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
-        */
-       if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
-               tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
-               return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
-       }
-       /*
-        * Negative nice level tasks get linearly finer
-        * granularity:
-        */
-       tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
+       period *= se->load.weight;
+       do_div(period, cfs_rq->load.weight);
 
-       /*
-        * It will always fit into 'long':
-        */
-       return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
+       return period;
 }
 
 static inline void
@@ -336,7 +287,7 @@ static inline void
 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
              unsigned long delta_exec)
 {
-       unsigned long delta, delta_fair, delta_mine;
+       unsigned long delta, delta_fair, delta_mine, delta_exec_weighted;
        struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
        unsigned long load = lw->weight;
 
@@ -344,6 +295,15 @@ __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 
        curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
        cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
+       delta_exec_weighted = delta_exec;
+       if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
+               delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
+                                                       &curr->load);
+       }
+       curr->vruntime += delta_exec_weighted;
+
+       if (!sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
+               return;
 
        if (unlikely(!load))
                return;
@@ -397,35 +357,22 @@ update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
        schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 }
 
-/*
- * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
- * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
- */
-#if BITS_PER_LONG == 32
 static inline unsigned long
-calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
+calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
 {
-       u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
+       unsigned long weight = se->load.weight;
 
-       if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
-               return sysctl_sched_runtime_limit*2;
-       return tmp;
-}
-#else
-static inline unsigned long
-calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
-{
-       return delta * weight >> shift;
+       if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
+               return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
+       else
+               return delta;
 }
-#endif
 
 /*
  * Task is being enqueued - update stats:
  */
 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 {
-       s64 key;
-
        /*
         * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
         * a dequeue/enqueue event is a NOP)
@@ -435,28 +382,7 @@ static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
        /*
         * Update the key:
         */
-       key = cfs_rq->fair_clock;
-
-       /*
-        * Optimize the common nice 0 case:
-        */
-       if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
-               key -= se->wait_runtime;
-       } else {
-               u64 tmp;
-
-               if (se->wait_runtime < 0) {
-                       tmp = -se->wait_runtime;
-                       key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
-                                       (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
-               } else {
-                       tmp = se->wait_runtime;
-                       key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
-                                       (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
-               }
-       }
-
-       se->fair_key = key;
+       se->fair_key = se->vruntime;
 }
 
 /*
@@ -469,9 +395,7 @@ __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
        schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
                        rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 
-       if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
-               delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
-                                                       NICE_0_SHIFT);
+       delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
 
        add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
 }
@@ -554,9 +478,7 @@ static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
                delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
                                                load + se->load.weight);
 
-       if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
-               delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
-                                                       NICE_0_SHIFT);
+       delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
 
        prev_runtime = se->wait_runtime;
        __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
@@ -622,6 +544,31 @@ static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 #endif
 }
 
+static void
+place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
+{
+       struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
+       u64 min_runtime, latency;
+
+       min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
+       if (last) {
+               min_runtime += last->vruntime;
+               min_runtime >>= 1;
+               if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
+                       min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
+       }
+
+       if (!initial && sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
+               latency = sysctl_sched_latency;
+               if (min_runtime > latency)
+                       min_runtime -= latency;
+               else
+                       min_runtime = 0;
+       }
+
+       se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
+}
+
 static void
 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 {
@@ -630,8 +577,10 @@ enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
         */
        update_curr(cfs_rq);
 
-       if (wakeup)
+       if (wakeup) {
+               place_entity(cfs_rq, se, 0);
                enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
+       }
 
        update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
        __enqueue_entity(cfs_rq, se);
@@ -661,37 +610,13 @@ dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
  */
 static void
-__check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
-                         struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
+check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 {
-       s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
        unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
 
-       /*
-        * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
-        * walltime, hence do not scale.
-        */
-       ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
-                       (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
-
-       /*
-        * If we executed more than what the latency constraint suggests,
-        * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
-        * of how much a task is not scheduled converges to
-        * sysctl_sched_latency:
-        */
+       ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
        delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
        if (delta_exec > ideal_runtime)
-               granularity = 0;
-
-       /*
-        * Take scheduling granularity into account - do not
-        * preempt the current task unless the best task has
-        * a larger than sched_granularity fairness advantage:
-        *
-        * scale granularity as key space is in fair_clock.
-        */
-       if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
                resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 }
 
@@ -749,8 +674,6 @@ static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 
 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 {
-       struct sched_entity *next;
-
        /*
         * Dequeue and enqueue the task to update its
         * position within the tree:
@@ -758,15 +681,8 @@ static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
        dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
        enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 
-       /*
-        * Reschedule if another task tops the current one.
-        */
-       next = __pick_next_entity(cfs_rq);
-       if (next == curr)
-               return;
-
-       __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
-                       sched_granularity(cfs_rq));
+       if (cfs_rq->nr_running > 1)
+               check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
 }
 
 /**************************************************
@@ -956,11 +872,10 @@ static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 /*
  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
  */
-static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
+static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 {
        struct task_struct *curr = rq->curr;
        struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
-       unsigned long gran;
 
        if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
                update_rq_clock(rq);
@@ -968,16 +883,12 @@ static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
                resched_task(curr);
                return;
        }
+       if (is_same_group(curr, p)) {
+               s64 delta = curr->se.vruntime - p->se.vruntime;
 
-       gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
-       /*
-        * Batch tasks prefer throughput over latency:
-        */
-       if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
-               gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
-
-       if (is_same_group(curr, p))
-               __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
+               if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
+                       resched_task(curr);
+       }
 }
 
 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
@@ -1133,6 +1044,8 @@ static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
        }
 }
 
+#define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
+
 /*
  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
@@ -1148,14 +1061,8 @@ static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
        sched_info_queued(p);
 
        update_curr(cfs_rq);
-       update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
-       /*
-        * Child runs first: we let it run before the parent
-        * until it reschedules once. We set up the key so that
-        * it will preempt the parent:
-        */
-       se->fair_key = curr->fair_key -
-               niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
+       place_entity(cfs_rq, se, 1);
+
        /*
         * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
         * so do not credit it with that waiting time yet:
@@ -1168,8 +1075,17 @@ static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
         * -granularity/2, so initialize the task with that:
         */
        if (sched_feat(START_DEBIT))
-               se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
+               se->wait_runtime = -(__sched_period(cfs_rq->nr_running+1) / 2);
+
+       if (sysctl_sched_child_runs_first &&
+                       curr->vruntime < se->vruntime) {
 
+               dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
+               swap(curr->vruntime, se->vruntime);
+               enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
+       }
+
+       update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
        __enqueue_entity(cfs_rq, se);
        resched_task(rq->curr);
 }
@@ -1201,7 +1117,7 @@ struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
        .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
        .yield_task             = yield_task_fair,
 
-       .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
+       .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
 
        .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
        .put_prev_task          = put_prev_task_fair,