e0e052a50fcd80411d95a07358a03086f9fb09c5
[linux-2.6-block.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/stat.h>
27 #include <linux/sched/sysctl.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/sched/task_stack.h>
30 #include <linux/sched/topology.h>
31 #include <linux/sched/user.h>
32 #include <linux/sched/wake_q.h>
33 #include <linux/sched/xacct.h>
34
35 #include <uapi/linux/sched/types.h>
36
37 #include <linux/binfmts.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/compat.h>
40 #include <linux/context_tracking.h>
41 #include <linux/cpufreq.h>
42 #include <linux/cpuidle.h>
43 #include <linux/cpuset.h>
44 #include <linux/ctype.h>
45 #include <linux/debugfs.h>
46 #include <linux/delayacct.h>
47 #include <linux/init_task.h>
48 #include <linux/kprobes.h>
49 #include <linux/kthread.h>
50 #include <linux/membarrier.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/mmu_context.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/proc_fs.h>
55 #include <linux/prefetch.h>
56 #include <linux/profile.h>
57 #include <linux/psi.h>
58 #include <linux/rcupdate_wait.h>
59 #include <linux/security.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/suspend.h>
62 #include <linux/swait.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/task_work.h>
65 #include <linux/tsacct_kern.h>
66
67 #include <asm/tlb.h>
68
69 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
70 # include <asm/paravirt.h>
71 #endif
72
73 #include "cpupri.h"
74 #include "cpudeadline.h"
75
76 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
77 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
78 #else
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
80 #endif
81
82 struct rq;
83 struct cpuidle_state;
84
85 /* task_struct::on_rq states: */
86 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
87 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
88
89 extern __read_mostly int scheduler_running;
90
91 extern unsigned long calc_load_update;
92 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
93
94 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
95 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
96
97 #ifdef CONFIG_SMP
98 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
99 #else
100 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
101 #endif
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 /*
109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
114  *
115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
118  *
119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
121  */
122 #ifdef CONFIG_64BIT
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 #else
127 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
128 # define scale_load(w)          (w)
129 # define scale_load_down(w)     (w)
130 #endif
131
132 /*
133  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
134  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
135  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
136  * following must be true:
137  *
138  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
139  *
140  */
141 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
142
143 /*
144  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
145  * 10 -> just above 1us
146  * 9  -> just above 0.5us
147  */
148 #define DL_SCALE                10
149
150 /*
151  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
152  */
153 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
154
155 static inline int idle_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_IDLE;
158 }
159 static inline int fair_policy(int policy)
160 {
161         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
162 }
163
164 static inline int rt_policy(int policy)
165 {
166         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
167 }
168
169 static inline int dl_policy(int policy)
170 {
171         return policy == SCHED_DEADLINE;
172 }
173 static inline bool valid_policy(int policy)
174 {
175         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
176                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
177 }
178
179 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
180 {
181         return idle_policy(p->policy);
182 }
183
184 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
185 {
186         return rt_policy(p->policy);
187 }
188
189 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
190 {
191         return dl_policy(p->policy);
192 }
193
194 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
195
196 /*
197  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
198  *
199  * This is actually gross. :(
200  *
201  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
202  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
203  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
204  * available on such platforms.
205  *
206  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
207  */
208 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
209
210 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
211 {
212 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
213         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
214 #else
215         return false;
216 #endif
217 }
218
219 /*
220  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
221  */
222 static inline bool
223 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
224 {
225         return dl_entity_is_special(a) ||
226                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
227 }
228
229 /*
230  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
231  */
232 struct rt_prio_array {
233         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
234         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
235 };
236
237 struct rt_bandwidth {
238         /* nests inside the rq lock: */
239         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
240         ktime_t                 rt_period;
241         u64                     rt_runtime;
242         struct hrtimer          rt_period_timer;
243         unsigned int            rt_period_active;
244 };
245
246 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
247
248 /*
249  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
250  * we need some place where:
251  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
252  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
253  *
254  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
255  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
256  * that, since here we are only interested in admission control, we
257  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
258  * need a timer to replenish it.
259  *
260  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
261  * meaning that:
262  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
263  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
264  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
265  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
266  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
267  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
268  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
269  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
270  * control.
271  */
272 struct dl_bandwidth {
273         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
274         u64                     dl_runtime;
275         u64                     dl_period;
276 };
277
278 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
279 {
280         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
281 }
282
283 struct dl_bw {
284         raw_spinlock_t          lock;
285         u64                     bw;
286         u64                     total_bw;
287 };
288
289 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
290
291 static inline
292 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
293 {
294         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
295         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
296 }
297
298 static inline
299 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
300 {
301         dl_b->total_bw += tsk_bw;
302         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
303 }
304
305 static inline
306 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
307 {
308         return dl_b->bw != -1 &&
309                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
310 }
311
312 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
313 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
314 extern int  sched_dl_global_validate(void);
315 extern void sched_dl_do_global(void);
316 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
317 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
318 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
319 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
320 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
321 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
322 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
323 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
324
325 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
326
327 #include <linux/cgroup.h>
328 #include <linux/psi.h>
329
330 struct cfs_rq;
331 struct rt_rq;
332
333 extern struct list_head task_groups;
334
335 struct cfs_bandwidth {
336 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
337         raw_spinlock_t          lock;
338         ktime_t                 period;
339         u64                     quota;
340         u64                     runtime;
341         s64                     hierarchical_quota;
342         u64                     runtime_expires;
343         int                     expires_seq;
344
345         short                   idle;
346         short                   period_active;
347         struct hrtimer          period_timer;
348         struct hrtimer          slack_timer;
349         struct list_head        throttled_cfs_rq;
350
351         /* Statistics: */
352         int                     nr_periods;
353         int                     nr_throttled;
354         u64                     throttled_time;
355
356         bool                    distribute_running;
357 #endif
358 };
359
360 /* Task group related information */
361 struct task_group {
362         struct cgroup_subsys_state css;
363
364 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
365         /* schedulable entities of this group on each CPU */
366         struct sched_entity     **se;
367         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
368         struct cfs_rq           **cfs_rq;
369         unsigned long           shares;
370
371 #ifdef  CONFIG_SMP
372         /*
373          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
374          * it in its own cacheline separated from the fields above which
375          * will also be accessed at each tick.
376          */
377         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
378 #endif
379 #endif
380
381 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
382         struct sched_rt_entity  **rt_se;
383         struct rt_rq            **rt_rq;
384
385         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
386 #endif
387
388         struct rcu_head         rcu;
389         struct list_head        list;
390
391         struct task_group       *parent;
392         struct list_head        siblings;
393         struct list_head        children;
394
395 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
396         struct autogroup        *autogroup;
397 #endif
398
399         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
400 };
401
402 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
403 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
404
405 /*
406  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
407  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
408  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
409  * too large, so as the shares value of a task group.
410  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
411  *  limitation from this.)
412  */
413 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
414 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
415 #endif
416
417 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
418
419 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
420                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
421
422 /*
423  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
424  * leaving it for the final time.
425  *
426  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
427  */
428 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
429 {
430         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
431 }
432
433 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
434
435 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
436 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
437 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
438 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
439 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
440                         struct sched_entity *se, int cpu,
441                         struct sched_entity *parent);
442 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
443
444 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
445 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
446 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
447
448 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
449 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
450 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
451                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
452                 struct sched_rt_entity *parent);
453 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
454 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
455 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
456 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
457 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
458
459 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
460 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
461                                struct task_group *parent);
462 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
463 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
464
465 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
466
467 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
468 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
469
470 #ifdef CONFIG_SMP
471 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
472                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
473 #else /* !CONFIG_SMP */
474 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
475                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
476 #endif /* CONFIG_SMP */
477 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
478
479 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
480
481 struct cfs_bandwidth { };
482
483 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
484
485 /* CFS-related fields in a runqueue */
486 struct cfs_rq {
487         struct load_weight      load;
488         unsigned long           runnable_weight;
489         unsigned int            nr_running;
490         unsigned int            h_nr_running;
491
492         u64                     exec_clock;
493         u64                     min_vruntime;
494 #ifndef CONFIG_64BIT
495         u64                     min_vruntime_copy;
496 #endif
497
498         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
499
500         /*
501          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
502          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
503          */
504         struct sched_entity     *curr;
505         struct sched_entity     *next;
506         struct sched_entity     *last;
507         struct sched_entity     *skip;
508
509 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
510         unsigned int            nr_spread_over;
511 #endif
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         /*
515          * CFS load tracking
516          */
517         struct sched_avg        avg;
518 #ifndef CONFIG_64BIT
519         u64                     load_last_update_time_copy;
520 #endif
521         struct {
522                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
523                 int             nr;
524                 unsigned long   load_avg;
525                 unsigned long   util_avg;
526                 unsigned long   runnable_sum;
527         } removed;
528
529 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
530         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
531         long                    propagate;
532         long                    prop_runnable_sum;
533
534         /*
535          *   h_load = weight * f(tg)
536          *
537          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
538          * this group.
539          */
540         unsigned long           h_load;
541         u64                     last_h_load_update;
542         struct sched_entity     *h_load_next;
543 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
544 #endif /* CONFIG_SMP */
545
546 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
547         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
548
549         /*
550          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
551          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
552          * (like users, containers etc.)
553          *
554          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
555          * This list is used during load balance.
556          */
557         int                     on_list;
558         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
559         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
560
561 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
562         int                     runtime_enabled;
563         int                     expires_seq;
564         u64                     runtime_expires;
565         s64                     runtime_remaining;
566
567         u64                     throttled_clock;
568         u64                     throttled_clock_task;
569         u64                     throttled_clock_task_time;
570         int                     throttled;
571         int                     throttle_count;
572         struct list_head        throttled_list;
573 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
574 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
575 };
576
577 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
578 {
579         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
580 }
581
582 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
583 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
584 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
585 #endif
586
587 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
588 struct rt_rq {
589         struct rt_prio_array    active;
590         unsigned int            rt_nr_running;
591         unsigned int            rr_nr_running;
592 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
593         struct {
594                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
595 #ifdef CONFIG_SMP
596                 int             next; /* next highest */
597 #endif
598         } highest_prio;
599 #endif
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         unsigned long           rt_nr_migratory;
602         unsigned long           rt_nr_total;
603         int                     overloaded;
604         struct plist_head       pushable_tasks;
605
606 #endif /* CONFIG_SMP */
607         int                     rt_queued;
608
609         int                     rt_throttled;
610         u64                     rt_time;
611         u64                     rt_runtime;
612         /* Nests inside the rq lock: */
613         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
614
615 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
616         unsigned long           rt_nr_boosted;
617
618         struct rq               *rq;
619         struct task_group       *tg;
620 #endif
621 };
622
623 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
624 {
625         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
626 }
627
628 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
629 struct dl_rq {
630         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
631         struct rb_root_cached   root;
632
633         unsigned long           dl_nr_running;
634
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         /*
637          * Deadline values of the currently executing and the
638          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
639          * the decision wether or not a ready but not running task
640          * should migrate somewhere else.
641          */
642         struct {
643                 u64             curr;
644                 u64             next;
645         } earliest_dl;
646
647         unsigned long           dl_nr_migratory;
648         int                     overloaded;
649
650         /*
651          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
652          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
653          * of the leftmost (earliest deadline) element.
654          */
655         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
656 #else
657         struct dl_bw            dl_bw;
658 #endif
659         /*
660          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
661          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
662          * task blocks
663          */
664         u64                     running_bw;
665
666         /*
667          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
668          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
669          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
670          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
671          * policy, or terminates).
672          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
673          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
674          */
675         u64                     this_bw;
676         u64                     extra_bw;
677
678         /*
679          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
680          * by the GRUB algorithm.
681          */
682         u64                     bw_ratio;
683 };
684
685 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
686 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
687 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
688 #else
689 #define entity_is_task(se)      1
690 #endif
691
692 #ifdef CONFIG_SMP
693 /*
694  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
695  */
696 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
697 {
698         return scale_load_down(se->load.weight);
699 }
700
701 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
702 {
703         return scale_load_down(se->runnable_weight);
704 }
705
706 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
707 {
708         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
709 }
710
711 /*
712  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
713  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
714  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
715  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
716  * object.
717  *
718  */
719 struct root_domain {
720         atomic_t                refcount;
721         atomic_t                rto_count;
722         struct rcu_head         rcu;
723         cpumask_var_t           span;
724         cpumask_var_t           online;
725
726         /*
727          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
728          * - More than one runnable task
729          * - Running task is misfit
730          */
731         int                     overload;
732
733         /*
734          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
735          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
736          */
737         cpumask_var_t           dlo_mask;
738         atomic_t                dlo_count;
739         struct dl_bw            dl_bw;
740         struct cpudl            cpudl;
741
742 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
743         /*
744          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
745          */
746         struct irq_work         rto_push_work;
747         raw_spinlock_t          rto_lock;
748         /* These are only updated and read within rto_lock */
749         int                     rto_loop;
750         int                     rto_cpu;
751         /* These atomics are updated outside of a lock */
752         atomic_t                rto_loop_next;
753         atomic_t                rto_loop_start;
754 #endif
755         /*
756          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
757          * one runnable RT task.
758          */
759         cpumask_var_t           rto_mask;
760         struct cpupri           cpupri;
761
762         unsigned long           max_cpu_capacity;
763 };
764
765 extern struct root_domain def_root_domain;
766 extern struct mutex sched_domains_mutex;
767
768 extern void init_defrootdomain(void);
769 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
770 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
771 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
772 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
773
774 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
775 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
776 #endif
777 #endif /* CONFIG_SMP */
778
779 /*
780  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
781  *
782  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
783  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
784  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
785  */
786 struct rq {
787         /* runqueue lock: */
788         raw_spinlock_t          lock;
789
790         /*
791          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
792          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
793          */
794         unsigned int            nr_running;
795 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
796         unsigned int            nr_numa_running;
797         unsigned int            nr_preferred_running;
798         unsigned int            numa_migrate_on;
799 #endif
800         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
801         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
802 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
803 #ifdef CONFIG_SMP
804         unsigned long           last_load_update_tick;
805         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
806         unsigned int            has_blocked_load;
807 #endif /* CONFIG_SMP */
808         unsigned int            nohz_tick_stopped;
809         atomic_t nohz_flags;
810 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
811
812         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
813         struct load_weight      load;
814         unsigned long           nr_load_updates;
815         u64                     nr_switches;
816
817         struct cfs_rq           cfs;
818         struct rt_rq            rt;
819         struct dl_rq            dl;
820
821 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
822         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
823         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
824         struct list_head        *tmp_alone_branch;
825 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
826
827         /*
828          * This is part of a global counter where only the total sum
829          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
830          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
831          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
832          */
833         unsigned long           nr_uninterruptible;
834
835         struct task_struct      *curr;
836         struct task_struct      *idle;
837         struct task_struct      *stop;
838         unsigned long           next_balance;
839         struct mm_struct        *prev_mm;
840
841         unsigned int            clock_update_flags;
842         u64                     clock;
843         u64                     clock_task;
844
845         atomic_t                nr_iowait;
846
847 #ifdef CONFIG_SMP
848         struct root_domain      *rd;
849         struct sched_domain     *sd;
850
851         unsigned long           cpu_capacity;
852         unsigned long           cpu_capacity_orig;
853
854         struct callback_head    *balance_callback;
855
856         unsigned char           idle_balance;
857
858         unsigned long           misfit_task_load;
859
860         /* For active balancing */
861         int                     active_balance;
862         int                     push_cpu;
863         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
864
865         /* CPU of this runqueue: */
866         int                     cpu;
867         int                     online;
868
869         struct list_head cfs_tasks;
870
871         struct sched_avg        avg_rt;
872         struct sched_avg        avg_dl;
873 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
874         struct sched_avg        avg_irq;
875 #endif
876         u64                     idle_stamp;
877         u64                     avg_idle;
878
879         /* This is used to determine avg_idle's max value */
880         u64                     max_idle_balance_cost;
881 #endif
882
883 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
884         u64                     prev_irq_time;
885 #endif
886 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
887         u64                     prev_steal_time;
888 #endif
889 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
890         u64                     prev_steal_time_rq;
891 #endif
892
893         /* calc_load related fields */
894         unsigned long           calc_load_update;
895         long                    calc_load_active;
896
897 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         int                     hrtick_csd_pending;
900         call_single_data_t      hrtick_csd;
901 #endif
902         struct hrtimer          hrtick_timer;
903 #endif
904
905 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
906         /* latency stats */
907         struct sched_info       rq_sched_info;
908         unsigned long long      rq_cpu_time;
909         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
910
911         /* sys_sched_yield() stats */
912         unsigned int            yld_count;
913
914         /* schedule() stats */
915         unsigned int            sched_count;
916         unsigned int            sched_goidle;
917
918         /* try_to_wake_up() stats */
919         unsigned int            ttwu_count;
920         unsigned int            ttwu_local;
921 #endif
922
923 #ifdef CONFIG_SMP
924         struct llist_head       wake_list;
925 #endif
926
927 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
928         /* Must be inspected within a rcu lock section */
929         struct cpuidle_state    *idle_state;
930 #endif
931 };
932
933 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
934 {
935 #ifdef CONFIG_SMP
936         return rq->cpu;
937 #else
938         return 0;
939 #endif
940 }
941
942
943 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
944
945 extern struct static_key_false sched_smt_present;
946
947 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
948
949 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
950 {
951         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
952                 __update_idle_core(rq);
953 }
954
955 #else
956 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
957 #endif
958
959 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
960
961 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
962 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
963 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
964 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
965 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
966
967 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
968
969 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
970 {
971         return READ_ONCE(rq->clock);
972 }
973
974 /*
975  * rq::clock_update_flags bits
976  *
977  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
978  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
979  *  neighbouring rq clock updates.
980  *
981  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
982  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
983  *
984  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
985  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
986  *
987  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
988  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
989  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
990  *
991  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
992  *
993  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
994  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
995  * back.
996  */
997 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
998 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
999 #define RQCF_UPDATED            0x04
1000
1001 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1002 {
1003         /*
1004          * The only reason for not seeing a clock update since the
1005          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1006          */
1007         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1008 }
1009
1010 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1011 {
1012         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1013         assert_clock_updated(rq);
1014
1015         return rq->clock;
1016 }
1017
1018 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1019 {
1020         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1021         assert_clock_updated(rq);
1022
1023         return rq->clock_task;
1024 }
1025
1026 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1027 {
1028         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1029         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1034  * request is cancelled.
1035  */
1036 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1037 {
1038         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1039         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1040 }
1041
1042 struct rq_flags {
1043         unsigned long flags;
1044         struct pin_cookie cookie;
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1046         /*
1047          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1048          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1049          * restored in rq_repin_lock().
1050          */
1051         unsigned int clock_update_flags;
1052 #endif
1053 };
1054
1055 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1056 {
1057         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1060         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1061         rf->clock_update_flags = 0;
1062 #endif
1063 }
1064
1065 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1066 {
1067 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1068         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1069                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1070 #endif
1071
1072         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1073 }
1074
1075 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1076 {
1077         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1080         /*
1081          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1082          */
1083         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1084 #endif
1085 }
1086
1087 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1088         __acquires(rq->lock);
1089
1090 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1091         __acquires(p->pi_lock)
1092         __acquires(rq->lock);
1093
1094 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1095         __releases(rq->lock)
1096 {
1097         rq_unpin_lock(rq, rf);
1098         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1099 }
1100
1101 static inline void
1102 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1103         __releases(rq->lock)
1104         __releases(p->pi_lock)
1105 {
1106         rq_unpin_lock(rq, rf);
1107         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1108         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1109 }
1110
1111 static inline void
1112 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1113         __acquires(rq->lock)
1114 {
1115         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1116         rq_pin_lock(rq, rf);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1121         __acquires(rq->lock)
1122 {
1123         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1124         rq_pin_lock(rq, rf);
1125 }
1126
1127 static inline void
1128 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1129         __acquires(rq->lock)
1130 {
1131         raw_spin_lock(&rq->lock);
1132         rq_pin_lock(rq, rf);
1133 }
1134
1135 static inline void
1136 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1137         __acquires(rq->lock)
1138 {
1139         raw_spin_lock(&rq->lock);
1140         rq_repin_lock(rq, rf);
1141 }
1142
1143 static inline void
1144 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1145         __releases(rq->lock)
1146 {
1147         rq_unpin_lock(rq, rf);
1148         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1149 }
1150
1151 static inline void
1152 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1153         __releases(rq->lock)
1154 {
1155         rq_unpin_lock(rq, rf);
1156         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1157 }
1158
1159 static inline void
1160 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1161         __releases(rq->lock)
1162 {
1163         rq_unpin_lock(rq, rf);
1164         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1165 }
1166
1167 static inline struct rq *
1168 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1169         __acquires(rq->lock)
1170 {
1171         struct rq *rq;
1172
1173         local_irq_disable();
1174         rq = this_rq();
1175         rq_lock(rq, rf);
1176         return rq;
1177 }
1178
1179 #ifdef CONFIG_NUMA
1180 enum numa_topology_type {
1181         NUMA_DIRECT,
1182         NUMA_GLUELESS_MESH,
1183         NUMA_BACKPLANE,
1184 };
1185 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1186 extern int sched_max_numa_distance;
1187 extern bool find_numa_distance(int distance);
1188 #endif
1189
1190 #ifdef CONFIG_NUMA
1191 extern void sched_init_numa(void);
1192 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1193 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1194 #else
1195 static inline void sched_init_numa(void) { }
1196 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1197 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1198 #endif
1199
1200 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1201 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1202 enum numa_faults_stats {
1203         NUMA_MEM = 0,
1204         NUMA_CPU,
1205         NUMA_MEMBUF,
1206         NUMA_CPUBUF
1207 };
1208 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1209 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1210 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1211                         int cpu, int scpu);
1212 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1213 #else
1214 static inline void
1215 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1216 {
1217 }
1218 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1219
1220 #ifdef CONFIG_SMP
1221
1222 static inline void
1223 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1224                        struct callback_head *head,
1225                        void (*func)(struct rq *rq))
1226 {
1227         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1228
1229         if (unlikely(head->next))
1230                 return;
1231
1232         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1233         head->next = rq->balance_callback;
1234         rq->balance_callback = head;
1235 }
1236
1237 extern void sched_ttwu_pending(void);
1238
1239 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1240         rcu_dereference_check((p), \
1241                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1242
1243 /*
1244  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1245  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1246  *
1247  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1248  * preempt-disabled sections.
1249  */
1250 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1251         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1252                         __sd; __sd = __sd->parent)
1253
1254 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1255
1256 /**
1257  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1258  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1259  *              be returned.
1260  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1261  *              for the given CPU.
1262  *
1263  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1264  */
1265 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1266 {
1267         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1268
1269         for_each_domain(cpu, sd) {
1270                 if (!(sd->flags & flag))
1271                         break;
1272                 hsd = sd;
1273         }
1274
1275         return hsd;
1276 }
1277
1278 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1279 {
1280         struct sched_domain *sd;
1281
1282         for_each_domain(cpu, sd) {
1283                 if (sd->flags & flag)
1284                         break;
1285         }
1286
1287         return sd;
1288 }
1289
1290 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1291 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1292 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1293 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1294 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1295 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1296 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1297
1298 struct sched_group_capacity {
1299         atomic_t                ref;
1300         /*
1301          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1302          * for a single CPU.
1303          */
1304         unsigned long           capacity;
1305         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1306         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1307         unsigned long           next_update;
1308         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1309
1310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1311         int                     id;
1312 #endif
1313
1314         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1315 };
1316
1317 struct sched_group {
1318         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1319         atomic_t                ref;
1320
1321         unsigned int            group_weight;
1322         struct sched_group_capacity *sgc;
1323         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1324
1325         /*
1326          * The CPUs this group covers.
1327          *
1328          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1329          * by attaching extra space to the end of the structure,
1330          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1331          */
1332         unsigned long           cpumask[0];
1333 };
1334
1335 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1336 {
1337         return to_cpumask(sg->cpumask);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * See build_balance_mask().
1342  */
1343 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1344 {
1345         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1346 }
1347
1348 /**
1349  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1350  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1351  */
1352 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1353 {
1354         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1355 }
1356
1357 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1358
1359 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1360 void register_sched_domain_sysctl(void);
1361 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1362 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1363 #else
1364 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1365 {
1366 }
1367 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1368 {
1369 }
1370 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1371 {
1372 }
1373 #endif
1374
1375 #else
1376
1377 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1378
1379 #endif /* CONFIG_SMP */
1380
1381 #include "stats.h"
1382 #include "autogroup.h"
1383
1384 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1385
1386 /*
1387  * Return the group to which this tasks belongs.
1388  *
1389  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1390  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1391  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1392  *
1393  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1394  * core changes this before calling sched_move_task().
1395  *
1396  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1397  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1398  */
1399 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1400 {
1401         return p->sched_task_group;
1402 }
1403
1404 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1405 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1406 {
1407 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1408         struct task_group *tg = task_group(p);
1409 #endif
1410
1411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1412         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1413         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1414         p->se.parent = tg->se[cpu];
1415 #endif
1416
1417 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1418         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1419         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1420 #endif
1421 }
1422
1423 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1424
1425 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1426 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1427 {
1428         return NULL;
1429 }
1430
1431 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1432
1433 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1434 {
1435         set_task_rq(p, cpu);
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         /*
1438          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1439          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1440          * per-task data have been completed by this moment.
1441          */
1442         smp_wmb();
1443 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1444         p->cpu = cpu;
1445 #else
1446         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1447 #endif
1448         p->wake_cpu = cpu;
1449 #endif
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1454  */
1455 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1456 # include <linux/static_key.h>
1457 # define const_debug __read_mostly
1458 #else
1459 # define const_debug const
1460 #endif
1461
1462 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1463         __SCHED_FEAT_##name ,
1464
1465 enum {
1466 #include "features.h"
1467         __SCHED_FEAT_NR,
1468 };
1469
1470 #undef SCHED_FEAT
1471
1472 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1473
1474 /*
1475  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1476  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1477  */
1478 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1479
1480 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1481 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1482 {                                                                       \
1483         return static_key_##enabled(key);                               \
1484 }
1485
1486 #include "features.h"
1487 #undef SCHED_FEAT
1488
1489 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1490 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1491
1492 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1493
1494 /*
1495  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1496  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1497  * features default.
1498  */
1499 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1500         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1501 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1502 #include "features.h"
1503         0;
1504 #undef SCHED_FEAT
1505
1506 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1507
1508 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1509
1510 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1511 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1512
1513 static inline u64 global_rt_period(void)
1514 {
1515         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1516 }
1517
1518 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1519 {
1520         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1521                 return RUNTIME_INF;
1522
1523         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1524 }
1525
1526 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1527 {
1528         return rq->curr == p;
1529 }
1530
1531 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1532 {
1533 #ifdef CONFIG_SMP
1534         return p->on_cpu;
1535 #else
1536         return task_current(rq, p);
1537 #endif
1538 }
1539
1540 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1541 {
1542         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1543 }
1544
1545 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1546 {
1547         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * wake flags
1552  */
1553 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1554 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1555 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1556
1557 /*
1558  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1559  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1560  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1561  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1562  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1563  * slice expiry etc.
1564  */
1565
1566 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1567 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1568
1569 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1570 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1571
1572 /*
1573  * {de,en}queue flags:
1574  *
1575  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1576  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1577  *
1578  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1579  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1580  *                should preserve as much state as possible.
1581  *
1582  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1583  *        in the runqueue.
1584  *
1585  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1586  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1587  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1588  *
1589  */
1590
1591 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1592 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1593 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1594 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1595
1596 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1597 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1598 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1599 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1600
1601 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1602 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1603 #ifdef CONFIG_SMP
1604 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1605 #else
1606 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1607 #endif
1608
1609 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1610
1611 struct sched_class {
1612         const struct sched_class *next;
1613
1614         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1615         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1616         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1617         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1618
1619         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1620
1621         /*
1622          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1623          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1624          * something equivalent.
1625          *
1626          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1627          * tasks.
1628          */
1629         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1630                                                struct task_struct *prev,
1631                                                struct rq_flags *rf);
1632         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1633
1634 #ifdef CONFIG_SMP
1635         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1636         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1637
1638         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1639
1640         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1641                                  const struct cpumask *newmask);
1642
1643         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1644         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1645 #endif
1646
1647         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1648         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1649         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1650         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1651
1652         /*
1653          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1654          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1655          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1656          */
1657         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1658         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1659         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1660                               int oldprio);
1661
1662         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1663                                         struct task_struct *task);
1664
1665         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1666
1667 #define TASK_SET_GROUP          0
1668 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1669
1670 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1671         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1672 #endif
1673 };
1674
1675 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1676 {
1677         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1678 }
1679
1680 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1681 {
1682         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1683 }
1684
1685 #ifdef CONFIG_SMP
1686 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1687 #else
1688 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1689 #endif
1690 #define for_each_class(class) \
1691    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1692
1693 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1694 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1695 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1696 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1697 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1698
1699
1700 #ifdef CONFIG_SMP
1701
1702 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1703
1704 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1705
1706 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1707
1708 #endif
1709
1710 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1711 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1712                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1713 {
1714         rq->idle_state = idle_state;
1715 }
1716
1717 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1718 {
1719         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1720
1721         return rq->idle_state;
1722 }
1723 #else
1724 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1725                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1726 {
1727 }
1728
1729 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1730 {
1731         return NULL;
1732 }
1733 #endif
1734
1735 extern void schedule_idle(void);
1736
1737 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1738 extern void sched_init_granularity(void);
1739 extern void update_max_interval(void);
1740
1741 extern void init_sched_dl_class(void);
1742 extern void init_sched_rt_class(void);
1743 extern void init_sched_fair_class(void);
1744
1745 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1746
1747 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1748 extern void resched_cpu(int cpu);
1749
1750 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1751 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1752
1753 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1754 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1755 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1756 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1757 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1758
1759 #define BW_SHIFT                20
1760 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1761 #define RATIO_SHIFT             8
1762 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1763
1764 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1765 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1766
1767 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1768 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1769 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1770
1771 /*
1772  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1773  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1774  * nohz mode if necessary.
1775  */
1776 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1777 {
1778         int cpu;
1779
1780         if (!tick_nohz_full_enabled())
1781                 return;
1782
1783         cpu = cpu_of(rq);
1784
1785         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1786                 return;
1787
1788         if (sched_can_stop_tick(rq))
1789                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1790         else
1791                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1792 }
1793 #else
1794 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1795 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1796 #endif
1797
1798 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1799 {
1800         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1801
1802         rq->nr_running = prev_nr + count;
1803
1804 #ifdef CONFIG_SMP
1805         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1806                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1807                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1808         }
1809 #endif
1810
1811         sched_update_tick_dependency(rq);
1812 }
1813
1814 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1815 {
1816         rq->nr_running -= count;
1817         /* Check if we still need preemption */
1818         sched_update_tick_dependency(rq);
1819 }
1820
1821 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1822 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1823
1824 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1825
1826 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1827 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1828
1829 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1830
1831 /*
1832  * Use hrtick when:
1833  *  - enabled by features
1834  *  - hrtimer is actually high res
1835  */
1836 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1837 {
1838         if (!sched_feat(HRTICK))
1839                 return 0;
1840         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1841                 return 0;
1842         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1843 }
1844
1845 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1846
1847 #else
1848
1849 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1850 {
1851         return 0;
1852 }
1853
1854 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1855
1856 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1857 static __always_inline
1858 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1859 {
1860         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1861 }
1862 #endif
1863
1864 #ifdef CONFIG_SMP
1865 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1866 static __always_inline
1867 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1868 {
1869         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1870                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1871
1872         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1873 }
1874 #endif
1875 #else
1876 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1877 static __always_inline
1878 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1879 {
1880         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1881 }
1882 #endif
1883 #endif
1884
1885 #ifdef CONFIG_SMP
1886 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1887
1888 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1889
1890 /*
1891  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1892  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1893  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1894  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1895  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1896  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1897  */
1898 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1899         __releases(this_rq->lock)
1900         __acquires(busiest->lock)
1901         __acquires(this_rq->lock)
1902 {
1903         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1904         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1905
1906         return 1;
1907 }
1908
1909 #else
1910 /*
1911  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1912  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1913  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1914  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1915  * regardless of entry order into the function.
1916  */
1917 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1918         __releases(this_rq->lock)
1919         __acquires(busiest->lock)
1920         __acquires(this_rq->lock)
1921 {
1922         int ret = 0;
1923
1924         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1925                 if (busiest < this_rq) {
1926                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1927                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1928                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1929                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1930                         ret = 1;
1931                 } else
1932                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1933                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1934         }
1935         return ret;
1936 }
1937
1938 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1939
1940 /*
1941  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1942  */
1943 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1944 {
1945         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1946                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1947                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1948                 BUG_ON(1);
1949         }
1950
1951         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1952 }
1953
1954 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1955         __releases(busiest->lock)
1956 {
1957         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1958         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1959 }
1960
1961 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1962 {
1963         if (l1 > l2)
1964                 swap(l1, l2);
1965
1966         spin_lock(l1);
1967         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1968 }
1969
1970 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1971 {
1972         if (l1 > l2)
1973                 swap(l1, l2);
1974
1975         spin_lock_irq(l1);
1976         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1977 }
1978
1979 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1980 {
1981         if (l1 > l2)
1982                 swap(l1, l2);
1983
1984         raw_spin_lock(l1);
1985         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1986 }
1987
1988 /*
1989  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1990  *
1991  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1992  * you need to do so manually before calling.
1993  */
1994 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1995         __acquires(rq1->lock)
1996         __acquires(rq2->lock)
1997 {
1998         BUG_ON(!irqs_disabled());
1999         if (rq1 == rq2) {
2000                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2001                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2002         } else {
2003                 if (rq1 < rq2) {
2004                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2005                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2006                 } else {
2007                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2008                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2009                 }
2010         }
2011 }
2012
2013 /*
2014  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2015  *
2016  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2017  * you need to do so manually after calling.
2018  */
2019 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2020         __releases(rq1->lock)
2021         __releases(rq2->lock)
2022 {
2023         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2024         if (rq1 != rq2)
2025                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2026         else
2027                 __release(rq2->lock);
2028 }
2029
2030 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2031 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2032 extern bool sched_smp_initialized;
2033
2034 #else /* CONFIG_SMP */
2035
2036 /*
2037  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2038  *
2039  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2040  * you need to do so manually before calling.
2041  */
2042 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2043         __acquires(rq1->lock)
2044         __acquires(rq2->lock)
2045 {
2046         BUG_ON(!irqs_disabled());
2047         BUG_ON(rq1 != rq2);
2048         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2049         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2050 }
2051
2052 /*
2053  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2054  *
2055  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2056  * you need to do so manually after calling.
2057  */
2058 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2059         __releases(rq1->lock)
2060         __releases(rq2->lock)
2061 {
2062         BUG_ON(rq1 != rq2);
2063         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2064         __release(rq2->lock);
2065 }
2066
2067 #endif
2068
2069 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2070 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2071
2072 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2073 extern bool sched_debug_enabled;
2074
2075 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2076 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2077 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2078 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2079 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2080 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2081 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2082 extern void
2083 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2084 extern void
2085 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2086         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2087 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2088 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2089
2090 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2091 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2092 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2093
2094 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2095 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2096
2097 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2098 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2099 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2100
2101 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2102 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2103
2104 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2105
2106 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2107
2108 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2109 #else
2110 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2111 #endif
2112
2113
2114 #ifdef CONFIG_SMP
2115 static inline
2116 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2117 {
2118         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2119         int i;
2120
2121         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2122                          "sched RCU must be held");
2123         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2124                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2125
2126                 rq->dl.extra_bw += bw;
2127         }
2128 }
2129 #else
2130 static inline
2131 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2132 {
2133         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2134
2135         dl->extra_bw += bw;
2136 }
2137 #endif
2138
2139
2140 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2141 struct irqtime {
2142         u64                     total;
2143         u64                     tick_delta;
2144         u64                     irq_start_time;
2145         struct u64_stats_sync   sync;
2146 };
2147
2148 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2149
2150 /*
2151  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2152  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2153  * and never move forward.
2154  */
2155 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2156 {
2157         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2158         unsigned int seq;
2159         u64 total;
2160
2161         do {
2162                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2163                 total = irqtime->total;
2164         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2165
2166         return total;
2167 }
2168 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2169
2170 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2171 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2172
2173 /**
2174  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2175  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2176  * @flags: Update reason flags.
2177  *
2178  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2179  * being updated.
2180  *
2181  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2182  *
2183  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2184  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2185  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2186  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2187  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2188  * active all the time (or there are RT tasks only).
2189  *
2190  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2191  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2192  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2193  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2194  */
2195 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2196 {
2197         struct update_util_data *data;
2198
2199         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2200                                                   cpu_of(rq)));
2201         if (data)
2202                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2203 }
2204 #else
2205 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2206 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2207
2208 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2209 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2210 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2211 # endif
2212 #else
2213 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2214 #endif
2215
2216 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2217 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2218 {
2219         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2220 }
2221
2222 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2223 {
2224         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2225 }
2226
2227 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2228 {
2229         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2230
2231         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2232                 util = max_t(unsigned long, util,
2233                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2234         }
2235
2236         return util;
2237 }
2238
2239 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2240 {
2241         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2242 }
2243 #endif
2244
2245 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2246 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2247 {
2248         return rq->avg_irq.util_avg;
2249 }
2250
2251 static inline
2252 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2253 {
2254         util *= (max - irq);
2255         util /= max;
2256
2257         return util;
2258
2259 }
2260 #else
2261 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2262 {
2263         return 0;
2264 }
2265
2266 static inline
2267 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2268 {
2269         return util;
2270 }
2271 #endif