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