context_tracking: Take idle eqs entrypoints over RCU
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #ifndef _KERNEL_SCHED_SCHED_H
6 #define _KERNEL_SCHED_SCHED_H
7
8 #include <linux/sched/affinity.h>
9 #include <linux/sched/autogroup.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/deadline.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/loadavg.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/rseq_api.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/sched/stat.h>
19 #include <linux/sched/sysctl.h>
20 #include <linux/sched/task_flags.h>
21 #include <linux/sched/task.h>
22 #include <linux/sched/topology.h>
23
24 #include <linux/atomic.h>
25 #include <linux/bitmap.h>
26 #include <linux/bug.h>
27 #include <linux/capability.h>
28 #include <linux/cgroup_api.h>
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <linux/context_tracking.h>
31 #include <linux/cpufreq.h>
32 #include <linux/cpumask_api.h>
33 #include <linux/ctype.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/fs_api.h>
36 #include <linux/hrtimer_api.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/irq_work.h>
39 #include <linux/jiffies.h>
40 #include <linux/kref_api.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/ktime_api.h>
43 #include <linux/lockdep_api.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/minmax.h>
46 #include <linux/mm.h>
47 #include <linux/module.h>
48 #include <linux/mutex_api.h>
49 #include <linux/plist.h>
50 #include <linux/poll.h>
51 #include <linux/proc_fs.h>
52 #include <linux/profile.h>
53 #include <linux/psi.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/seqlock.h>
57 #include <linux/softirq.h>
58 #include <linux/spinlock_api.h>
59 #include <linux/static_key.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/syscalls_api.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/tick.h>
64 #include <linux/topology.h>
65 #include <linux/types.h>
66 #include <linux/u64_stats_sync_api.h>
67 #include <linux/uaccess.h>
68 #include <linux/wait_api.h>
69 #include <linux/wait_bit.h>
70 #include <linux/workqueue_api.h>
71
72 #include <trace/events/power.h>
73 #include <trace/events/sched.h>
74
75 #include "../workqueue_internal.h"
76
77 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
78 #include <linux/cgroup.h>
79 #include <linux/psi.h>
80 #endif
81
82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
83 # include <linux/static_key.h>
84 #endif
85
86 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
87 # include <asm/paravirt.h>
88 # include <asm/paravirt_api_clock.h>
89 #endif
90
91 #include "cpupri.h"
92 #include "cpudeadline.h"
93
94 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
95 # define SCHED_WARN_ON(x)      WARN_ONCE(x, #x)
96 #else
97 # define SCHED_WARN_ON(x)      ({ (void)(x), 0; })
98 #endif
99
100 struct rq;
101 struct cpuidle_state;
102
103 /* task_struct::on_rq states: */
104 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
105 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
106
107 extern __read_mostly int scheduler_running;
108
109 extern unsigned long calc_load_update;
110 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
111
112 extern unsigned int sysctl_sched_child_runs_first;
113
114 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
115 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
116
117 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
118
119 extern unsigned int sysctl_sched_rt_period;
120 extern int sysctl_sched_rt_runtime;
121 extern int sched_rr_timeslice;
122
123 /*
124  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
125  */
126 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
127
128 /*
129  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
130  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
131  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
132  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
133  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
134  *
135  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
136  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
137  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
138  *
139  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
140  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
141  */
142 #ifdef CONFIG_64BIT
143 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
144 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
145 # define scale_load_down(w) \
146 ({ \
147         unsigned long __w = (w); \
148         if (__w) \
149                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
150         __w; \
151 })
152 #else
153 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
154 # define scale_load(w)          (w)
155 # define scale_load_down(w)     (w)
156 #endif
157
158 /*
159  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
160  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
161  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
162  * following must be true:
163  *
164  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
165  *
166  */
167 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
168
169 /*
170  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
171  * 10 -> just above 1us
172  * 9  -> just above 0.5us
173  */
174 #define DL_SCALE                10
175
176 /*
177  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
178  */
179 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
180
181 static inline int idle_policy(int policy)
182 {
183         return policy == SCHED_IDLE;
184 }
185 static inline int fair_policy(int policy)
186 {
187         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
188 }
189
190 static inline int rt_policy(int policy)
191 {
192         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
193 }
194
195 static inline int dl_policy(int policy)
196 {
197         return policy == SCHED_DEADLINE;
198 }
199 static inline bool valid_policy(int policy)
200 {
201         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
202                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
203 }
204
205 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
206 {
207         return idle_policy(p->policy);
208 }
209
210 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
211 {
212         return rt_policy(p->policy);
213 }
214
215 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
216 {
217         return dl_policy(p->policy);
218 }
219
220 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
221
222 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
223 {
224         s64 diff = sample - *avg;
225         *avg += diff / 8;
226 }
227
228 /*
229  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
230  * is UB; cap at size-1.
231  */
232 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
233         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
234
235 /*
236  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
237  *
238  * This is actually gross. :(
239  *
240  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
241  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
242  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
243  * available on such platforms.
244  *
245  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
246  */
247 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
248
249 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
250
251 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
252 {
253 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
254         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
255 #else
256         return false;
257 #endif
258 }
259
260 /*
261  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
262  */
263 static inline bool
264 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
265 {
266         return dl_entity_is_special(a) ||
267                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
268 }
269
270 /*
271  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
272  */
273 struct rt_prio_array {
274         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
275         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
276 };
277
278 struct rt_bandwidth {
279         /* nests inside the rq lock: */
280         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
281         ktime_t                 rt_period;
282         u64                     rt_runtime;
283         struct hrtimer          rt_period_timer;
284         unsigned int            rt_period_active;
285 };
286
287 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
288
289 struct dl_bandwidth {
290         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
291         u64                     dl_runtime;
292         u64                     dl_period;
293 };
294
295 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
296 {
297         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
298 }
299
300 /*
301  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
302  * we need some place where:
303  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
304  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
305  *    each root domain;
306  *
307  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
308  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
309  * that, since here we are only interested in admission control, we
310  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
311  * need a timer to replenish it.
312  *
313  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
314  * meaning that:
315  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
316  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
317  */
318 struct dl_bw {
319         raw_spinlock_t          lock;
320         u64                     bw;
321         u64                     total_bw;
322 };
323
324 /*
325  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
326  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
327  *
328  * The function will return true if the CPU original capacity of the
329  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
330  * task and false otherwise.
331  */
332 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
333 {
334         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
335
336         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
337 }
338
339 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
340 extern int  sched_dl_global_validate(void);
341 extern void sched_dl_do_global(void);
342 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
343 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
344 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
345 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
346 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
347 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
348 extern int  dl_cpu_busy(int cpu, struct task_struct *p);
349
350 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
351
352 struct cfs_rq;
353 struct rt_rq;
354
355 extern struct list_head task_groups;
356
357 struct cfs_bandwidth {
358 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
359         raw_spinlock_t          lock;
360         ktime_t                 period;
361         u64                     quota;
362         u64                     runtime;
363         u64                     burst;
364         u64                     runtime_snap;
365         s64                     hierarchical_quota;
366
367         u8                      idle;
368         u8                      period_active;
369         u8                      slack_started;
370         struct hrtimer          period_timer;
371         struct hrtimer          slack_timer;
372         struct list_head        throttled_cfs_rq;
373
374         /* Statistics: */
375         int                     nr_periods;
376         int                     nr_throttled;
377         int                     nr_burst;
378         u64                     throttled_time;
379         u64                     burst_time;
380 #endif
381 };
382
383 /* Task group related information */
384 struct task_group {
385         struct cgroup_subsys_state css;
386
387 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
388         /* schedulable entities of this group on each CPU */
389         struct sched_entity     **se;
390         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
391         struct cfs_rq           **cfs_rq;
392         unsigned long           shares;
393
394         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
395         int                     idle;
396
397 #ifdef  CONFIG_SMP
398         /*
399          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
400          * it in its own cacheline separated from the fields above which
401          * will also be accessed at each tick.
402          */
403         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
404 #endif
405 #endif
406
407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
408         struct sched_rt_entity  **rt_se;
409         struct rt_rq            **rt_rq;
410
411         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
412 #endif
413
414         struct rcu_head         rcu;
415         struct list_head        list;
416
417         struct task_group       *parent;
418         struct list_head        siblings;
419         struct list_head        children;
420
421 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
422         struct autogroup        *autogroup;
423 #endif
424
425         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
426
427 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
428         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
429         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
430         /* Clamp values requested for a task group */
431         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
432         /* Effective clamp values used for a task group */
433         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
434 #endif
435
436 };
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
440
441 /*
442  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
443  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
444  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
445  * too large, so as the shares value of a task group.
446  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
447  *  limitation from this.)
448  */
449 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
450 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
451 #endif
452
453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
454
455 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
456                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
457
458 /*
459  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
460  * leaving it for the final time.
461  *
462  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
463  */
464 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
465 {
466         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
467 }
468
469 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
470
471 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
472 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
473 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
474 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
475 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
476                         struct sched_entity *se, int cpu,
477                         struct sched_entity *parent);
478 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
479
480 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
481 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
482 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
483
484 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
485 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
486 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
487 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
488                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
489                 struct sched_rt_entity *parent);
490 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
491 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
492 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
493 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
494 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
495
496 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
497 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
498                                struct task_group *parent);
499 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
500 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
501
502 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
503
504 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
505 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
506
507 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
508
509 #ifdef CONFIG_SMP
510 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
511                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
512 #else /* !CONFIG_SMP */
513 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
514                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
515 #endif /* CONFIG_SMP */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
519
520 struct cfs_bandwidth { };
521
522 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
523
524 /* CFS-related fields in a runqueue */
525 struct cfs_rq {
526         struct load_weight      load;
527         unsigned int            nr_running;
528         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
529         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
530         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
531
532         u64                     exec_clock;
533         u64                     min_vruntime;
534 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
535         unsigned int            forceidle_seq;
536         u64                     min_vruntime_fi;
537 #endif
538
539 #ifndef CONFIG_64BIT
540         u64                     min_vruntime_copy;
541 #endif
542
543         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
544
545         /*
546          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
547          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
548          */
549         struct sched_entity     *curr;
550         struct sched_entity     *next;
551         struct sched_entity     *last;
552         struct sched_entity     *skip;
553
554 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
555         unsigned int            nr_spread_over;
556 #endif
557
558 #ifdef CONFIG_SMP
559         /*
560          * CFS load tracking
561          */
562         struct sched_avg        avg;
563 #ifndef CONFIG_64BIT
564         u64                     load_last_update_time_copy;
565 #endif
566         struct {
567                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
568                 int             nr;
569                 unsigned long   load_avg;
570                 unsigned long   util_avg;
571                 unsigned long   runnable_avg;
572         } removed;
573
574 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
575         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
576         long                    propagate;
577         long                    prop_runnable_sum;
578
579         /*
580          *   h_load = weight * f(tg)
581          *
582          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
583          * this group.
584          */
585         unsigned long           h_load;
586         u64                     last_h_load_update;
587         struct sched_entity     *h_load_next;
588 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
589 #endif /* CONFIG_SMP */
590
591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
592         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
593
594         /*
595          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
596          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
597          * (like users, containers etc.)
598          *
599          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
600          * This list is used during load balance.
601          */
602         int                     on_list;
603         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
604         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
605
606         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
607         int                     idle;
608
609 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
610         int                     runtime_enabled;
611         s64                     runtime_remaining;
612
613         u64                     throttled_clock;
614         u64                     throttled_clock_pelt;
615         u64                     throttled_clock_pelt_time;
616         int                     throttled;
617         int                     throttle_count;
618         struct list_head        throttled_list;
619 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
620 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
621 };
622
623 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
624 {
625         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
626 }
627
628 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
629 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
630 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
631 #endif
632
633 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
634 struct rt_rq {
635         struct rt_prio_array    active;
636         unsigned int            rt_nr_running;
637         unsigned int            rr_nr_running;
638 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
639         struct {
640                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
641 #ifdef CONFIG_SMP
642                 int             next; /* next highest */
643 #endif
644         } highest_prio;
645 #endif
646 #ifdef CONFIG_SMP
647         unsigned int            rt_nr_migratory;
648         unsigned int            rt_nr_total;
649         int                     overloaded;
650         struct plist_head       pushable_tasks;
651
652 #endif /* CONFIG_SMP */
653         int                     rt_queued;
654
655         int                     rt_throttled;
656         u64                     rt_time;
657         u64                     rt_runtime;
658         /* Nests inside the rq lock: */
659         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
660
661 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
662         unsigned int            rt_nr_boosted;
663
664         struct rq               *rq;
665         struct task_group       *tg;
666 #endif
667 };
668
669 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
670 {
671         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
672 }
673
674 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
675 struct dl_rq {
676         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
677         struct rb_root_cached   root;
678
679         unsigned int            dl_nr_running;
680
681 #ifdef CONFIG_SMP
682         /*
683          * Deadline values of the currently executing and the
684          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
685          * the decision whether or not a ready but not running task
686          * should migrate somewhere else.
687          */
688         struct {
689                 u64             curr;
690                 u64             next;
691         } earliest_dl;
692
693         unsigned int            dl_nr_migratory;
694         int                     overloaded;
695
696         /*
697          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
698          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
699          * of the leftmost (earliest deadline) element.
700          */
701         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
702 #else
703         struct dl_bw            dl_bw;
704 #endif
705         /*
706          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
707          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
708          * task blocks
709          */
710         u64                     running_bw;
711
712         /*
713          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
714          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
715          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
716          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
717          * policy, or terminates).
718          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
719          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
720          */
721         u64                     this_bw;
722         u64                     extra_bw;
723
724         /*
725          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
726          * by the GRUB algorithm.
727          */
728         u64                     bw_ratio;
729 };
730
731 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
732 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
733 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
734
735 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
736 {
737         if (!entity_is_task(se))
738                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
739 }
740
741 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
742 {
743         if (entity_is_task(se))
744                 return !!se->on_rq;
745         else
746                 return se->runnable_weight;
747 }
748
749 #else
750 #define entity_is_task(se)      1
751
752 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
753
754 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
755 {
756         return !!se->on_rq;
757 }
758 #endif
759
760 #ifdef CONFIG_SMP
761 /*
762  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
763  */
764 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
765 {
766         return scale_load_down(se->load.weight);
767 }
768
769
770 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
771 {
772         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
773 }
774
775 struct perf_domain {
776         struct em_perf_domain *em_pd;
777         struct perf_domain *next;
778         struct rcu_head rcu;
779 };
780
781 /* Scheduling group status flags */
782 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
783 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
784
785 /*
786  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
787  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
788  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
789  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
790  * object.
791  *
792  */
793 struct root_domain {
794         atomic_t                refcount;
795         atomic_t                rto_count;
796         struct rcu_head         rcu;
797         cpumask_var_t           span;
798         cpumask_var_t           online;
799
800         /*
801          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
802          * - More than one runnable task
803          * - Running task is misfit
804          */
805         int                     overload;
806
807         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
808         int                     overutilized;
809
810         /*
811          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
812          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
813          */
814         cpumask_var_t           dlo_mask;
815         atomic_t                dlo_count;
816         struct dl_bw            dl_bw;
817         struct cpudl            cpudl;
818
819         /*
820          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
821          * updated. It's monotonously increasing value.
822          *
823          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
824          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
825          */
826         u64 visit_gen;
827
828 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
829         /*
830          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
831          */
832         struct irq_work         rto_push_work;
833         raw_spinlock_t          rto_lock;
834         /* These are only updated and read within rto_lock */
835         int                     rto_loop;
836         int                     rto_cpu;
837         /* These atomics are updated outside of a lock */
838         atomic_t                rto_loop_next;
839         atomic_t                rto_loop_start;
840 #endif
841         /*
842          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
843          * one runnable RT task.
844          */
845         cpumask_var_t           rto_mask;
846         struct cpupri           cpupri;
847
848         unsigned long           max_cpu_capacity;
849
850         /*
851          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
852          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
853          */
854         struct perf_domain __rcu *pd;
855 };
856
857 extern void init_defrootdomain(void);
858 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
859 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
860 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
861 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
862
863 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
864 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
865 #endif
866 #endif /* CONFIG_SMP */
867
868 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
869 /*
870  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
871  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
872  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
873  *
874  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
875  * clamp value.
876  */
877 struct uclamp_bucket {
878         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
879         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
880 };
881
882 /*
883  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
884  * @value: currently active clamp values for a rq
885  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
886  *
887  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
888  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
889  * (or actually running) with that value.
890  *
891  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
892  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
893  *
894  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
895  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
896  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
897  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
898  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
899  *
900  * Since on each system we expect only a limited number of different
901  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
902  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
903  */
904 struct uclamp_rq {
905         unsigned int value;
906         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
907 };
908
909 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
910 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
911
912 /*
913  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
914  *
915  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
916  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
917  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
918  */
919 struct rq {
920         /* runqueue lock: */
921         raw_spinlock_t          __lock;
922
923         /*
924          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
925          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
926          */
927         unsigned int            nr_running;
928 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
929         unsigned int            nr_numa_running;
930         unsigned int            nr_preferred_running;
931         unsigned int            numa_migrate_on;
932 #endif
933 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
934 #ifdef CONFIG_SMP
935         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
936         unsigned int            has_blocked_load;
937         call_single_data_t      nohz_csd;
938 #endif /* CONFIG_SMP */
939         unsigned int            nohz_tick_stopped;
940         atomic_t                nohz_flags;
941 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
942
943 #ifdef CONFIG_SMP
944         unsigned int            ttwu_pending;
945 #endif
946         u64                     nr_switches;
947
948 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
949         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
950         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
951         unsigned int            uclamp_flags;
952 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
953 #endif
954
955         struct cfs_rq           cfs;
956         struct rt_rq            rt;
957         struct dl_rq            dl;
958
959 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
960         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
961         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
962         struct list_head        *tmp_alone_branch;
963 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
964
965         /*
966          * This is part of a global counter where only the total sum
967          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
968          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
969          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
970          */
971         unsigned int            nr_uninterruptible;
972
973         struct task_struct __rcu        *curr;
974         struct task_struct      *idle;
975         struct task_struct      *stop;
976         unsigned long           next_balance;
977         struct mm_struct        *prev_mm;
978
979         unsigned int            clock_update_flags;
980         u64                     clock;
981         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
982         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
983         u64                     clock_pelt;
984         unsigned long           lost_idle_time;
985
986         atomic_t                nr_iowait;
987
988 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
989         u64 last_seen_need_resched_ns;
990         int ticks_without_resched;
991 #endif
992
993 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
994         int membarrier_state;
995 #endif
996
997 #ifdef CONFIG_SMP
998         struct root_domain              *rd;
999         struct sched_domain __rcu       *sd;
1000
1001         unsigned long           cpu_capacity;
1002         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1003
1004         struct callback_head    *balance_callback;
1005
1006         unsigned char           nohz_idle_balance;
1007         unsigned char           idle_balance;
1008
1009         unsigned long           misfit_task_load;
1010
1011         /* For active balancing */
1012         int                     active_balance;
1013         int                     push_cpu;
1014         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1015
1016         /* CPU of this runqueue: */
1017         int                     cpu;
1018         int                     online;
1019
1020         struct list_head cfs_tasks;
1021
1022         struct sched_avg        avg_rt;
1023         struct sched_avg        avg_dl;
1024 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1025         struct sched_avg        avg_irq;
1026 #endif
1027 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1028         struct sched_avg        avg_thermal;
1029 #endif
1030         u64                     idle_stamp;
1031         u64                     avg_idle;
1032
1033         unsigned long           wake_stamp;
1034         u64                     wake_avg_idle;
1035
1036         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1037         u64                     max_idle_balance_cost;
1038
1039 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1040         struct rcuwait          hotplug_wait;
1041 #endif
1042 #endif /* CONFIG_SMP */
1043
1044 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1045         u64                     prev_irq_time;
1046 #endif
1047 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1048         u64                     prev_steal_time;
1049 #endif
1050 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1051         u64                     prev_steal_time_rq;
1052 #endif
1053
1054         /* calc_load related fields */
1055         unsigned long           calc_load_update;
1056         long                    calc_load_active;
1057
1058 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         call_single_data_t      hrtick_csd;
1061 #endif
1062         struct hrtimer          hrtick_timer;
1063         ktime_t                 hrtick_time;
1064 #endif
1065
1066 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1067         /* latency stats */
1068         struct sched_info       rq_sched_info;
1069         unsigned long long      rq_cpu_time;
1070         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1071
1072         /* sys_sched_yield() stats */
1073         unsigned int            yld_count;
1074
1075         /* schedule() stats */
1076         unsigned int            sched_count;
1077         unsigned int            sched_goidle;
1078
1079         /* try_to_wake_up() stats */
1080         unsigned int            ttwu_count;
1081         unsigned int            ttwu_local;
1082 #endif
1083
1084 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1085         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1086         struct cpuidle_state    *idle_state;
1087 #endif
1088
1089 #ifdef CONFIG_SMP
1090         unsigned int            nr_pinned;
1091 #endif
1092         unsigned int            push_busy;
1093         struct cpu_stop_work    push_work;
1094
1095 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1096         /* per rq */
1097         struct rq               *core;
1098         struct task_struct      *core_pick;
1099         unsigned int            core_enabled;
1100         unsigned int            core_sched_seq;
1101         struct rb_root          core_tree;
1102
1103         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1104         unsigned int            core_task_seq;
1105         unsigned int            core_pick_seq;
1106         unsigned long           core_cookie;
1107         unsigned int            core_forceidle_count;
1108         unsigned int            core_forceidle_seq;
1109         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1110         u64                     core_forceidle_start;
1111 #endif
1112 };
1113
1114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1115
1116 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1117 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1118 {
1119         return cfs_rq->rq;
1120 }
1121
1122 #else
1123
1124 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1125 {
1126         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1127 }
1128 #endif
1129
1130 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         return rq->cpu;
1134 #else
1135         return 0;
1136 #endif
1137 }
1138
1139 #define MDF_PUSH        0x01
1140
1141 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1142 {
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144         return p->migration_disabled;
1145 #else
1146         return false;
1147 #endif
1148 }
1149
1150 struct sched_group;
1151 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1152 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1153
1154 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1155
1156 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1157 {
1158         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1159 }
1160
1161 static inline bool sched_core_disabled(void)
1162 {
1163         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1168  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1169  */
1170 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1171 {
1172         if (sched_core_enabled(rq))
1173                 return &rq->core->__lock;
1174
1175         return &rq->__lock;
1176 }
1177
1178 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1179 {
1180         if (rq->core_enabled)
1181                 return &rq->core->__lock;
1182
1183         return &rq->__lock;
1184 }
1185
1186 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1187
1188 /*
1189  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1190  * when core scheduling is enabled.
1191  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1192  * cookie if the CPU is in an idle core.
1193  */
1194 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1195 {
1196         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1197         if (!sched_core_enabled(rq))
1198                 return true;
1199
1200         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1201 }
1202
1203 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1204 {
1205         bool idle_core = true;
1206         int cpu;
1207
1208         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1209         if (!sched_core_enabled(rq))
1210                 return true;
1211
1212         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1213                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1214                         idle_core = false;
1215                         break;
1216                 }
1217         }
1218
1219         /*
1220          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1221          * cookies.
1222          */
1223         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1224 }
1225
1226 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1227                                             struct task_struct *p,
1228                                             struct sched_group *group)
1229 {
1230         int cpu;
1231
1232         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1233         if (!sched_core_enabled(rq))
1234                 return true;
1235
1236         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1237                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1238                         return true;
1239         }
1240         return false;
1241 }
1242
1243 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1244 {
1245         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1246 }
1247
1248 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1249 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1250
1251 extern void sched_core_get(void);
1252 extern void sched_core_put(void);
1253
1254 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1255
1256 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1257 {
1258         return false;
1259 }
1260
1261 static inline bool sched_core_disabled(void)
1262 {
1263         return true;
1264 }
1265
1266 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1267 {
1268         return &rq->__lock;
1269 }
1270
1271 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1272 {
1273         return &rq->__lock;
1274 }
1275
1276 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1277 {
1278         return true;
1279 }
1280
1281 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1282 {
1283         return true;
1284 }
1285
1286 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1287                                             struct task_struct *p,
1288                                             struct sched_group *group)
1289 {
1290         return true;
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1293
1294 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1295 {
1296         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1297 }
1298
1299 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1300 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1301 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1302
1303 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1304 {
1305         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1306 }
1307
1308 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1309 {
1310         local_irq_disable();
1311         raw_spin_rq_lock(rq);
1312 }
1313
1314 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1315 {
1316         raw_spin_rq_unlock(rq);
1317         local_irq_enable();
1318 }
1319
1320 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1321 {
1322         unsigned long flags;
1323         local_irq_save(flags);
1324         raw_spin_rq_lock(rq);
1325         return flags;
1326 }
1327
1328 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1329 {
1330         raw_spin_rq_unlock(rq);
1331         local_irq_restore(flags);
1332 }
1333
1334 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1335 do {                                            \
1336         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1337 } while (0)
1338
1339 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1340 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1341
1342 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1343 {
1344         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1345                 __update_idle_core(rq);
1346 }
1347
1348 #else
1349 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1350 #endif
1351
1352 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1353
1354 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1355 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1356 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1357 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1358 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1359
1360 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1361 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1362 {
1363         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1364         return container_of(se, struct task_struct, se);
1365 }
1366
1367 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1368 {
1369         return p->se.cfs_rq;
1370 }
1371
1372 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1373 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1374 {
1375         return se->cfs_rq;
1376 }
1377
1378 /* runqueue "owned" by this group */
1379 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1380 {
1381         return grp->my_q;
1382 }
1383
1384 #else
1385
1386 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1387 {
1388         return container_of(se, struct task_struct, se);
1389 }
1390
1391 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1392 {
1393         return &task_rq(p)->cfs;
1394 }
1395
1396 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1397 {
1398         struct task_struct *p = task_of(se);
1399         struct rq *rq = task_rq(p);
1400
1401         return &rq->cfs;
1402 }
1403
1404 /* runqueue "owned" by this group */
1405 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1406 {
1407         return NULL;
1408 }
1409 #endif
1410
1411 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1412
1413 /*
1414  * rq::clock_update_flags bits
1415  *
1416  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1417  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1418  *  neighbouring rq clock updates.
1419  *
1420  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1421  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1422  *
1423  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1424  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1425  *
1426  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1427  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1428  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1429  *
1430  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1431  *
1432  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1433  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1434  * back.
1435  */
1436 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1437 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1438 #define RQCF_UPDATED            0x04
1439
1440 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1441 {
1442         /*
1443          * The only reason for not seeing a clock update since the
1444          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1445          */
1446         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1447 }
1448
1449 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1450 {
1451         lockdep_assert_rq_held(rq);
1452         assert_clock_updated(rq);
1453
1454         return rq->clock;
1455 }
1456
1457 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1458 {
1459         lockdep_assert_rq_held(rq);
1460         assert_clock_updated(rq);
1461
1462         return rq->clock_task;
1463 }
1464
1465 /**
1466  * By default the decay is the default pelt decay period.
1467  * The decay shift can change the decay period in
1468  * multiples of 32.
1469  *  Decay shift         Decay period(ms)
1470  *      0                       32
1471  *      1                       64
1472  *      2                       128
1473  *      3                       256
1474  *      4                       512
1475  */
1476 extern int sched_thermal_decay_shift;
1477
1478 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1479 {
1480         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1481 }
1482
1483 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1484 {
1485         lockdep_assert_rq_held(rq);
1486         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1491  * request is canceled.
1492  */
1493 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1494 {
1495         lockdep_assert_rq_held(rq);
1496         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1497 }
1498
1499 struct rq_flags {
1500         unsigned long flags;
1501         struct pin_cookie cookie;
1502 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1503         /*
1504          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1505          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1506          * restored in rq_repin_lock().
1507          */
1508         unsigned int clock_update_flags;
1509 #endif
1510 };
1511
1512 extern struct callback_head balance_push_callback;
1513
1514 /*
1515  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1516  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1517  *
1518  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1519  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1520  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1521  *
1522  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1523  */
1524 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1525 {
1526         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1527
1528 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1529         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1530         rf->clock_update_flags = 0;
1531 #ifdef CONFIG_SMP
1532         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1533 #endif
1534 #endif
1535 }
1536
1537 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1538 {
1539 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1540         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1541                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1542 #endif
1543
1544         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1545 }
1546
1547 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1548 {
1549         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1550
1551 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1552         /*
1553          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1554          */
1555         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1556 #endif
1557 }
1558
1559 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1560         __acquires(rq->lock);
1561
1562 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1563         __acquires(p->pi_lock)
1564         __acquires(rq->lock);
1565
1566 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1567         __releases(rq->lock)
1568 {
1569         rq_unpin_lock(rq, rf);
1570         raw_spin_rq_unlock(rq);
1571 }
1572
1573 static inline void
1574 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1575         __releases(rq->lock)
1576         __releases(p->pi_lock)
1577 {
1578         rq_unpin_lock(rq, rf);
1579         raw_spin_rq_unlock(rq);
1580         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1581 }
1582
1583 static inline void
1584 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1585         __acquires(rq->lock)
1586 {
1587         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1588         rq_pin_lock(rq, rf);
1589 }
1590
1591 static inline void
1592 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1593         __acquires(rq->lock)
1594 {
1595         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1596         rq_pin_lock(rq, rf);
1597 }
1598
1599 static inline void
1600 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1601         __acquires(rq->lock)
1602 {
1603         raw_spin_rq_lock(rq);
1604         rq_pin_lock(rq, rf);
1605 }
1606
1607 static inline void
1608 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1609         __releases(rq->lock)
1610 {
1611         rq_unpin_lock(rq, rf);
1612         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1613 }
1614
1615 static inline void
1616 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1617         __releases(rq->lock)
1618 {
1619         rq_unpin_lock(rq, rf);
1620         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1621 }
1622
1623 static inline void
1624 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1625         __releases(rq->lock)
1626 {
1627         rq_unpin_lock(rq, rf);
1628         raw_spin_rq_unlock(rq);
1629 }
1630
1631 static inline struct rq *
1632 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1633         __acquires(rq->lock)
1634 {
1635         struct rq *rq;
1636
1637         local_irq_disable();
1638         rq = this_rq();
1639         rq_lock(rq, rf);
1640         return rq;
1641 }
1642
1643 #ifdef CONFIG_NUMA
1644 enum numa_topology_type {
1645         NUMA_DIRECT,
1646         NUMA_GLUELESS_MESH,
1647         NUMA_BACKPLANE,
1648 };
1649 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1650 extern int sched_max_numa_distance;
1651 extern bool find_numa_distance(int distance);
1652 extern void sched_init_numa(int offline_node);
1653 extern void sched_update_numa(int cpu, bool online);
1654 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1655 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1656 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1657 #else
1658 static inline void sched_init_numa(int offline_node) { }
1659 static inline void sched_update_numa(int cpu, bool online) { }
1660 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1661 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1662 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1663 {
1664         return nr_cpu_ids;
1665 }
1666 #endif
1667
1668 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1669 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1670 enum numa_faults_stats {
1671         NUMA_MEM = 0,
1672         NUMA_CPU,
1673         NUMA_MEMBUF,
1674         NUMA_CPUBUF
1675 };
1676 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1677 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1678 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1679                         int cpu, int scpu);
1680 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1681 #else
1682 static inline void
1683 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1684 {
1685 }
1686 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1687
1688 #ifdef CONFIG_SMP
1689
1690 static inline void
1691 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1692                        struct callback_head *head,
1693                        void (*func)(struct rq *rq))
1694 {
1695         lockdep_assert_rq_held(rq);
1696
1697         /*
1698          * Don't (re)queue an already queued item; nor queue anything when
1699          * balance_push() is active, see the comment with
1700          * balance_push_callback.
1701          */
1702         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1703                 return;
1704
1705         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1706         head->next = rq->balance_callback;
1707         rq->balance_callback = head;
1708 }
1709
1710 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1711         rcu_dereference_check((p), \
1712                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1713
1714 /*
1715  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1716  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1717  *
1718  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1719  * preempt-disabled sections.
1720  */
1721 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1722         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1723                         __sd; __sd = __sd->parent)
1724
1725 /**
1726  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1727  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1728  *              be returned.
1729  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1730  *              for the given CPU.
1731  *
1732  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1733  */
1734 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1735 {
1736         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1737
1738         for_each_domain(cpu, sd) {
1739                 if (!(sd->flags & flag))
1740                         break;
1741                 hsd = sd;
1742         }
1743
1744         return hsd;
1745 }
1746
1747 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1748 {
1749         struct sched_domain *sd;
1750
1751         for_each_domain(cpu, sd) {
1752                 if (sd->flags & flag)
1753                         break;
1754         }
1755
1756         return sd;
1757 }
1758
1759 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1760 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1761 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1762 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1763 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1764 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1765 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1766 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1767
1768 struct sched_group_capacity {
1769         atomic_t                ref;
1770         /*
1771          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1772          * for a single CPU.
1773          */
1774         unsigned long           capacity;
1775         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1776         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1777         unsigned long           next_update;
1778         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1779
1780 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1781         int                     id;
1782 #endif
1783
1784         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1785 };
1786
1787 struct sched_group {
1788         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1789         atomic_t                ref;
1790
1791         unsigned int            group_weight;
1792         struct sched_group_capacity *sgc;
1793         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1794         int                     flags;
1795
1796         /*
1797          * The CPUs this group covers.
1798          *
1799          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1800          * by attaching extra space to the end of the structure,
1801          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1802          */
1803         unsigned long           cpumask[];
1804 };
1805
1806 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1807 {
1808         return to_cpumask(sg->cpumask);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * See build_balance_mask().
1813  */
1814 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1815 {
1816         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1817 }
1818
1819 /**
1820  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1821  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1822  */
1823 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1824 {
1825         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1826 }
1827
1828 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1829
1830 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1831 void update_sched_domain_debugfs(void);
1832 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1833 #else
1834 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1835 {
1836 }
1837 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1838 {
1839 }
1840 #endif
1841
1842 extern int sched_update_scaling(void);
1843 #endif /* CONFIG_SMP */
1844
1845 #include "stats.h"
1846
1847 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1848
1849 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1850
1851 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1852 {
1853         if (schedstat_enabled())
1854                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1855 }
1856
1857 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1858
1859 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1860 {
1861         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1862                 __sched_core_tick(rq);
1863 }
1864
1865 #else
1866
1867 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1868
1869 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1870
1871 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1872
1873 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1874
1875 /*
1876  * Return the group to which this tasks belongs.
1877  *
1878  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1879  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1880  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1881  *
1882  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1883  * core changes this before calling sched_move_task().
1884  *
1885  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1886  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1887  */
1888 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1889 {
1890         return p->sched_task_group;
1891 }
1892
1893 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1894 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1895 {
1896 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1897         struct task_group *tg = task_group(p);
1898 #endif
1899
1900 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1901         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1902         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1903         p->se.parent = tg->se[cpu];
1904 #endif
1905
1906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1907         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1908         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1909 #endif
1910 }
1911
1912 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1913
1914 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1915 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1916 {
1917         return NULL;
1918 }
1919
1920 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1921
1922 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1923 {
1924         set_task_rq(p, cpu);
1925 #ifdef CONFIG_SMP
1926         /*
1927          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1928          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1929          * per-task data have been completed by this moment.
1930          */
1931         smp_wmb();
1932         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1933         p->wake_cpu = cpu;
1934 #endif
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1939  */
1940 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1941 # define const_debug __read_mostly
1942 #else
1943 # define const_debug const
1944 #endif
1945
1946 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1947         __SCHED_FEAT_##name ,
1948
1949 enum {
1950 #include "features.h"
1951         __SCHED_FEAT_NR,
1952 };
1953
1954 #undef SCHED_FEAT
1955
1956 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1957
1958 /*
1959  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1960  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1961  */
1962 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1963
1964 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1965 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1966 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1967 {                                                                       \
1968         return static_key_##enabled(key);                               \
1969 }
1970
1971 #include "features.h"
1972 #undef SCHED_FEAT
1973
1974 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1975 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1976
1977 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1978
1979 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1980
1981 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1982
1983 #else /* !SCHED_DEBUG */
1984
1985 /*
1986  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1987  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1988  * features default.
1989  */
1990 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1991         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1992 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1993 #include "features.h"
1994         0;
1995 #undef SCHED_FEAT
1996
1997 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1998
1999 #endif /* SCHED_DEBUG */
2000
2001 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2002 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2003
2004 static inline u64 global_rt_period(void)
2005 {
2006         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2007 }
2008
2009 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2010 {
2011         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2012                 return RUNTIME_INF;
2013
2014         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2015 }
2016
2017 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2018 {
2019         return rq->curr == p;
2020 }
2021
2022 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2023 {
2024 #ifdef CONFIG_SMP
2025         return p->on_cpu;
2026 #else
2027         return task_current(rq, p);
2028 #endif
2029 }
2030
2031 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2032 {
2033         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2034 }
2035
2036 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2037 {
2038         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2039 }
2040
2041 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2042 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2043 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2044 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2045
2046 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2047 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2048 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2049
2050 #ifdef CONFIG_SMP
2051 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2052 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2053 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2054 #endif
2055
2056 /*
2057  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2058  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2059  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2060  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2061  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2062  * slice expiry etc.
2063  */
2064
2065 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2066 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2067
2068 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2069 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2070
2071 /*
2072  * {de,en}queue flags:
2073  *
2074  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2075  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2076  *
2077  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2078  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2079  *                should preserve as much state as possible.
2080  *
2081  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2082  *        in the runqueue.
2083  *
2084  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2085  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2086  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2087  *
2088  */
2089
2090 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2091 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2092 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2093 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2094
2095 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2096 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2097 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2098 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2099
2100 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2101 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2102 #ifdef CONFIG_SMP
2103 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2104 #else
2105 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2106 #endif
2107
2108 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2109
2110 struct sched_class {
2111
2112 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2113         int uclamp_enabled;
2114 #endif
2115
2116         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2117         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2118         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2119         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2120
2121         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2122
2123         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2124
2125         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2126         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2127
2128 #ifdef CONFIG_SMP
2129         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2130         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2131
2132         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2133
2134         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2135
2136         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2137
2138         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2139                                  const struct cpumask *newmask,
2140                                  u32 flags);
2141
2142         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2143         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2144
2145         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2146 #endif
2147
2148         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2149         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2150         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2151
2152         /*
2153          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2154          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2155          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2156          */
2157         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2158         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2159         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2160                               int oldprio);
2161
2162         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2163                                         struct task_struct *task);
2164
2165         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2166
2167 #define TASK_SET_GROUP          0
2168 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2169
2170 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2171         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2172 #endif
2173 };
2174
2175 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2176 {
2177         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2178         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2179 }
2180
2181 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2182 {
2183         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2184 }
2185
2186
2187 /*
2188  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2189  * section which is ordered by the linker script:
2190  *
2191  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2192  *
2193  * *CAREFUL* they are laid out in *REVERSE* order!!!
2194  *
2195  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2196  */
2197 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2198 const struct sched_class name##_sched_class \
2199         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2200         __section("__" #name "_sched_class")
2201
2202 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2203 extern struct sched_class __sched_class_highest[];
2204 extern struct sched_class __sched_class_lowest[];
2205
2206 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2207         for (class = (_from); class < (_to); class++)
2208
2209 #define for_each_class(class) \
2210         for_class_range(class, __sched_class_highest, __sched_class_lowest)
2211
2212 #define sched_class_above(_a, _b)       ((_a) < (_b))
2213
2214 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2215 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2216 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2217 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2218 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2219
2220 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2221 {
2222         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2223 }
2224
2225 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2226 {
2227         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2228 }
2229
2230 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2231 {
2232         return rq->rt.rt_queued > 0;
2233 }
2234
2235 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2236 {
2237         return rq->cfs.nr_running > 0;
2238 }
2239
2240 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2241 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2242
2243 #define SCA_CHECK               0x01
2244 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2245 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2246 #define SCA_USER                0x08
2247
2248 #ifdef CONFIG_SMP
2249
2250 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2251
2252 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2253
2254 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2255
2256 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2257 {
2258         struct task_struct *p = rq->curr;
2259
2260         lockdep_assert_rq_held(rq);
2261
2262         if (rq->push_busy)
2263                 return NULL;
2264
2265         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2266                 return NULL;
2267
2268         if (p->migration_disabled)
2269                 return NULL;
2270
2271         rq->push_busy = true;
2272         return get_task_struct(p);
2273 }
2274
2275 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2276
2277 #endif
2278
2279 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2280 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2281                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2282 {
2283         rq->idle_state = idle_state;
2284 }
2285
2286 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2287 {
2288         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2289
2290         return rq->idle_state;
2291 }
2292 #else
2293 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2294                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2295 {
2296 }
2297
2298 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2299 {
2300         return NULL;
2301 }
2302 #endif
2303
2304 extern void schedule_idle(void);
2305
2306 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2307 extern void sched_init_granularity(void);
2308 extern void update_max_interval(void);
2309
2310 extern void init_sched_dl_class(void);
2311 extern void init_sched_rt_class(void);
2312 extern void init_sched_fair_class(void);
2313
2314 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2315
2316 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2317 extern void resched_cpu(int cpu);
2318
2319 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2320 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2321 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
2322
2323 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2324 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2325 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2326
2327 #define BW_SHIFT                20
2328 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2329 #define RATIO_SHIFT             8
2330 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2331 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2332 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2333
2334 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2335 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2336
2337 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2338 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2339 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2340
2341 /*
2342  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2343  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2344  * nohz mode if necessary.
2345  */
2346 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2347 {
2348         int cpu = cpu_of(rq);
2349
2350         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2351                 return;
2352
2353         if (sched_can_stop_tick(rq))
2354                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2355         else
2356                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2357 }
2358 #else
2359 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2360 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2361 #endif
2362
2363 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2364 {
2365         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2366
2367         rq->nr_running = prev_nr + count;
2368         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2369                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2370         }
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2374                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2375                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2376         }
2377 #endif
2378
2379         sched_update_tick_dependency(rq);
2380 }
2381
2382 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2383 {
2384         rq->nr_running -= count;
2385         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2386                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2387         }
2388
2389         /* Check if we still need preemption */
2390         sched_update_tick_dependency(rq);
2391 }
2392
2393 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2394 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2395
2396 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2397
2398 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2399 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2400
2401 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2402 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2403 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2404 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2405 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2406 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2407 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2408
2409 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2410
2411 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2412 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2413 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2414 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2415 #endif
2416
2417 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2418
2419 /*
2420  * Use hrtick when:
2421  *  - enabled by features
2422  *  - hrtimer is actually high res
2423  */
2424 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2425 {
2426         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2427                 return 0;
2428         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2429 }
2430
2431 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2432 {
2433         if (!sched_feat(HRTICK))
2434                 return 0;
2435         return hrtick_enabled(rq);
2436 }
2437
2438 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2439 {
2440         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2441                 return 0;
2442         return hrtick_enabled(rq);
2443 }
2444
2445 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2446
2447 #else
2448
2449 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2450 {
2451         return 0;
2452 }
2453
2454 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2455 {
2456         return 0;
2457 }
2458
2459 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2460 {
2461         return 0;
2462 }
2463
2464 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2465
2466 #ifndef arch_scale_freq_tick
2467 static __always_inline
2468 void arch_scale_freq_tick(void)
2469 {
2470 }
2471 #endif
2472
2473 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2474 /**
2475  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2476  * @cpu: the CPU in question.
2477  *
2478  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2479  *
2480  *     f_curr
2481  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2482  *     f_max
2483  */
2484 static __always_inline
2485 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2486 {
2487         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2488 }
2489 #endif
2490
2491 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2492 /*
2493  * In double_lock_balance()/double_rq_lock(), we use raw_spin_rq_lock() to
2494  * acquire rq lock instead of rq_lock(). So at the end of these two functions
2495  * we need to call double_rq_clock_clear_update() to clear RQCF_UPDATED of
2496  * rq->clock_update_flags to avoid the WARN_DOUBLE_CLOCK warning.
2497  */
2498 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2499 {
2500         rq1->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2501         /* rq1 == rq2 for !CONFIG_SMP, so just clear RQCF_UPDATED once. */
2502 #ifdef CONFIG_SMP
2503         rq2->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2504 #endif
2505 }
2506 #else
2507 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2) {}
2508 #endif
2509
2510 #ifdef CONFIG_SMP
2511
2512 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2513 {
2514 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2515         /*
2516          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2517          * order by core-id first and cpu-id second.
2518          *
2519          * Notably:
2520          *
2521          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2522          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2523          *
2524          * when only cpu-id is considered.
2525          */
2526         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2527                 return true;
2528         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2529                 return false;
2530
2531         /*
2532          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2533          */
2534 #endif
2535         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2536 }
2537
2538 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2539
2540 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2541
2542 /*
2543  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2544  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2545  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2546  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2547  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2548  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2549  */
2550 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2551         __releases(this_rq->lock)
2552         __acquires(busiest->lock)
2553         __acquires(this_rq->lock)
2554 {
2555         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2556         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2557
2558         return 1;
2559 }
2560
2561 #else
2562 /*
2563  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2564  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2565  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2566  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2567  * regardless of entry order into the function.
2568  */
2569 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2570         __releases(this_rq->lock)
2571         __acquires(busiest->lock)
2572         __acquires(this_rq->lock)
2573 {
2574         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest) ||
2575             likely(raw_spin_rq_trylock(busiest))) {
2576                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2577                 return 0;
2578         }
2579
2580         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2581                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2582                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2583                 return 0;
2584         }
2585
2586         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2587         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2588
2589         return 1;
2590 }
2591
2592 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2593
2594 /*
2595  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2596  */
2597 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2598 {
2599         lockdep_assert_irqs_disabled();
2600
2601         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2602 }
2603
2604 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2605         __releases(busiest->lock)
2606 {
2607         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2608                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2609         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2610 }
2611
2612 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2613 {
2614         if (l1 > l2)
2615                 swap(l1, l2);
2616
2617         spin_lock(l1);
2618         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2619 }
2620
2621 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2622 {
2623         if (l1 > l2)
2624                 swap(l1, l2);
2625
2626         spin_lock_irq(l1);
2627         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2628 }
2629
2630 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2631 {
2632         if (l1 > l2)
2633                 swap(l1, l2);
2634
2635         raw_spin_lock(l1);
2636         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2641  *
2642  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2643  * you need to do so manually after calling.
2644  */
2645 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2646         __releases(rq1->lock)
2647         __releases(rq2->lock)
2648 {
2649         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2650                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2651         else
2652                 __release(rq2->lock);
2653         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2654 }
2655
2656 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2657 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2658 extern bool sched_smp_initialized;
2659
2660 #else /* CONFIG_SMP */
2661
2662 /*
2663  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2664  *
2665  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2666  * you need to do so manually before calling.
2667  */
2668 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2669         __acquires(rq1->lock)
2670         __acquires(rq2->lock)
2671 {
2672         BUG_ON(!irqs_disabled());
2673         BUG_ON(rq1 != rq2);
2674         raw_spin_rq_lock(rq1);
2675         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2676         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2681  *
2682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2683  * you need to do so manually after calling.
2684  */
2685 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2686         __releases(rq1->lock)
2687         __releases(rq2->lock)
2688 {
2689         BUG_ON(rq1 != rq2);
2690         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2691         __release(rq2->lock);
2692 }
2693
2694 #endif
2695
2696 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2697 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2698
2699 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2700 extern bool sched_debug_verbose;
2701
2702 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2703 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2704 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2705 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2706 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2707 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2708
2709 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2710 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2711 extern void
2712 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2713 extern void
2714 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2715         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2716 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2717 #else
2718 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2719 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2720
2721 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2722 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2723 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2724
2725 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2726 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2727
2728 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2729 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2730 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2731 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2732 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2733
2734 /* Run rebalance_domains() */
2735 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2736 /* Update blocked load */
2737 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2738 /* Update blocked load when entering idle */
2739 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2740 /* Update nohz.next_balance */
2741 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2742
2743 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2744
2745 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2746
2747 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2748 #else
2749 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2750 #endif
2751
2752 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2753 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2754 #else
2755 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2756 #endif
2757
2758 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2759 struct irqtime {
2760         u64                     total;
2761         u64                     tick_delta;
2762         u64                     irq_start_time;
2763         struct u64_stats_sync   sync;
2764 };
2765
2766 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2767
2768 /*
2769  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2770  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2771  * and never move forward.
2772  */
2773 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2774 {
2775         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2776         unsigned int seq;
2777         u64 total;
2778
2779         do {
2780                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2781                 total = irqtime->total;
2782         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2783
2784         return total;
2785 }
2786 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2787
2788 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2789 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2790
2791 /**
2792  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2793  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2794  * @flags: Update reason flags.
2795  *
2796  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2797  * being updated.
2798  *
2799  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2800  *
2801  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2802  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2803  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2804  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2805  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2806  * active all the time (or there are RT tasks only).
2807  *
2808  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2809  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2810  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2811  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2812  */
2813 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2814 {
2815         struct update_util_data *data;
2816
2817         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2818                                                   cpu_of(rq)));
2819         if (data)
2820                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2821 }
2822 #else
2823 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2824 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2825
2826 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2827 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2828 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2829 # endif
2830 #else
2831 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2832 #endif
2833
2834 #ifdef CONFIG_SMP
2835 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2836 {
2837         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2838 }
2839
2840 /**
2841  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2842  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2843  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2844  *
2845  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2846  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2847  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2848  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2849  */
2850 enum cpu_util_type {
2851         FREQUENCY_UTIL,
2852         ENERGY_UTIL,
2853 };
2854
2855 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2856                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2857                                  struct task_struct *p);
2858
2859 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2860 {
2861         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2862 }
2863
2864 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2865 {
2866         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2867 }
2868
2869 /**
2870  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2871  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2872  *
2873  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2874  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2875  *
2876  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2877  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2878  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2879  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2880  * capacity at f_max.
2881  *
2882  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2883  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2884  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2885  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2886  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2887  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2888  *
2889  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2890  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2891  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2892  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2893  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2894  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2895  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2896  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2897  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2898  *
2899  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
2900  */
2901 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
2902 {
2903         struct cfs_rq *cfs_rq;
2904         unsigned long util;
2905
2906         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
2907         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
2908
2909         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2910                 util = max_t(unsigned long, util,
2911                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
2912         }
2913
2914         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
2915 }
2916
2917 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2918 {
2919         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2920 }
2921 #endif
2922
2923 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2924 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2925
2926 /**
2927  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2928  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2929  * @util:       The util value to clamp.
2930  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2931  *              against @rq only.
2932  *
2933  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2934  *
2935  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2936  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2937  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2938  *
2939  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2940  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2941  * static key is disabled.
2942  */
2943 static __always_inline
2944 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2945                                   struct task_struct *p)
2946 {
2947         unsigned long min_util = 0;
2948         unsigned long max_util = 0;
2949
2950         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2951                 return util;
2952
2953         if (p) {
2954                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2955                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2956
2957                 /*
2958                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2959                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2960                  */
2961                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2962                         goto out;
2963         }
2964
2965         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2966         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2967 out:
2968         /*
2969          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2970          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2971          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2972          */
2973         if (unlikely(min_util >= max_util))
2974                 return min_util;
2975
2976         return clamp(util, min_util, max_util);
2977 }
2978
2979 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
2980 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
2981 {
2982         unsigned long rq_util;
2983         unsigned long max_util;
2984
2985         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2986                 return false;
2987
2988         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
2989         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2990
2991         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
2992 }
2993
2994 /*
2995  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2996  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2997  * an operation that requires it.
2998  *
2999  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
3000  * hence is active.
3001  */
3002 static inline bool uclamp_is_used(void)
3003 {
3004         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
3005 }
3006 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3007 static inline
3008 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3009                                   struct task_struct *p)
3010 {
3011         return util;
3012 }
3013
3014 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3015
3016 static inline bool uclamp_is_used(void)
3017 {
3018         return false;
3019 }
3020 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3021
3022 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3023 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3024 {
3025         return rq->avg_irq.util_avg;
3026 }
3027
3028 static inline
3029 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3030 {
3031         util *= (max - irq);
3032         util /= max;
3033
3034         return util;
3035
3036 }
3037 #else
3038 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3039 {
3040         return 0;
3041 }
3042
3043 static inline
3044 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3045 {
3046         return util;
3047 }
3048 #endif
3049
3050 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3051
3052 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3053
3054 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3055
3056 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3057 {
3058         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3059 }
3060
3061 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3062
3063 #define perf_domain_span(pd) NULL
3064 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3065
3066 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3067
3068 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3069 /*
3070  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3071  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3072  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3073  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3074  */
3075 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3076                                         struct mm_struct *prev_mm,
3077                                         struct mm_struct *next_mm)
3078 {
3079         int membarrier_state;
3080
3081         if (prev_mm == next_mm)
3082                 return;
3083
3084         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3085         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3086                 return;
3087
3088         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3089 }
3090 #else
3091 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3092                                         struct mm_struct *prev_mm,
3093                                         struct mm_struct *next_mm)
3094 {
3095 }
3096 #endif
3097
3098 #ifdef CONFIG_SMP
3099 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3100 {
3101         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3102                 return false;
3103
3104         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3105                 return false;
3106
3107         return true;
3108 }
3109 #endif
3110
3111 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3112 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3113
3114 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3115 extern int preempt_dynamic_mode;
3116 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3117 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3118 #endif
3119
3120 #endif /* _KERNEL_SCHED_SCHED_H */