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