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