75b062999c4345a5528a8ee60d8b295c1ae39c73
[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 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/compat.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpufreq.h>
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #include <linux/delayacct.h>
48 #include <linux/energy_model.h>
49 #include <linux/init_task.h>
50 #include <linux/kprobes.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/membarrier.h>
53 #include <linux/migrate.h>
54 #include <linux/mmu_context.h>
55 #include <linux/nmi.h>
56 #include <linux/proc_fs.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/profile.h>
59 #include <linux/psi.h>
60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
61 #include <linux/security.h>
62 #include <linux/stop_machine.h>
63 #include <linux/suspend.h>
64 #include <linux/swait.h>
65 #include <linux/syscalls.h>
66 #include <linux/task_work.h>
67 #include <linux/tsacct_kern.h>
68
69 #include <asm/tlb.h>
70
71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
72 # include <asm/paravirt.h>
73 #endif
74
75 #include "cpupri.h"
76 #include "cpudeadline.h"
77
78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
80 #else
81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
82 #endif
83
84 struct rq;
85 struct cpuidle_state;
86
87 /* task_struct::on_rq states: */
88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
90
91 extern __read_mostly int scheduler_running;
92
93 extern unsigned long calc_load_update;
94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
95
96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
98
99 /*
100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
101  */
102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
103
104 /*
105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
110  *
111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
114  *
115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
117  */
118 #ifdef CONFIG_64BIT
119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
121 # define scale_load_down(w) \
122 ({ \
123         unsigned long __w = (w); \
124         if (__w) \
125                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
126         __w; \
127 })
128 #else
129 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
130 # define scale_load(w)          (w)
131 # define scale_load_down(w)     (w)
132 #endif
133
134 /*
135  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
136  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
137  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
138  * following must be true:
139  *
140  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
141  *
142  */
143 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
144
145 /*
146  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
147  * 10 -> just above 1us
148  * 9  -> just above 0.5us
149  */
150 #define DL_SCALE                10
151
152 /*
153  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
154  */
155 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
156
157 static inline int idle_policy(int policy)
158 {
159         return policy == SCHED_IDLE;
160 }
161 static inline int fair_policy(int policy)
162 {
163         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
164 }
165
166 static inline int rt_policy(int policy)
167 {
168         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
169 }
170
171 static inline int dl_policy(int policy)
172 {
173         return policy == SCHED_DEADLINE;
174 }
175 static inline bool valid_policy(int policy)
176 {
177         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
178                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
179 }
180
181 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
182 {
183         return idle_policy(p->policy);
184 }
185
186 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
187 {
188         return rt_policy(p->policy);
189 }
190
191 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
192 {
193         return dl_policy(p->policy);
194 }
195
196 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
197
198 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
199 {
200         s64 diff = sample - *avg;
201         *avg += diff / 8;
202 }
203
204 /*
205  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
206  *
207  * This is actually gross. :(
208  *
209  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
210  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
211  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
212  * available on such platforms.
213  *
214  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
215  */
216 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
217
218 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
219 {
220 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
221         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
222 #else
223         return false;
224 #endif
225 }
226
227 /*
228  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
229  */
230 static inline bool
231 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
232 {
233         return dl_entity_is_special(a) ||
234                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
235 }
236
237 /*
238  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
239  */
240 struct rt_prio_array {
241         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
242         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
243 };
244
245 struct rt_bandwidth {
246         /* nests inside the rq lock: */
247         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
248         ktime_t                 rt_period;
249         u64                     rt_runtime;
250         struct hrtimer          rt_period_timer;
251         unsigned int            rt_period_active;
252 };
253
254 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
255
256 /*
257  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
258  * we need some place where:
259  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
260  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
261  *
262  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
263  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
264  * that, since here we are only interested in admission control, we
265  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
266  * need a timer to replenish it.
267  *
268  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
269  * meaning that:
270  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
271  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
272  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
273  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
274  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
275  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
276  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
277  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
278  * control.
279  */
280 struct dl_bandwidth {
281         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
282         u64                     dl_runtime;
283         u64                     dl_period;
284 };
285
286 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
287 {
288         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
289 }
290
291 struct dl_bw {
292         raw_spinlock_t          lock;
293         u64                     bw;
294         u64                     total_bw;
295 };
296
297 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
298
299 static inline
300 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
301 {
302         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
303         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
304 }
305
306 static inline
307 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
308 {
309         dl_b->total_bw += tsk_bw;
310         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
311 }
312
313 static inline
314 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
315 {
316         return dl_b->bw != -1 &&
317                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
318 }
319
320 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
321 extern int  sched_dl_global_validate(void);
322 extern void sched_dl_do_global(void);
323 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
324 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
325 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
326 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
327 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
328 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
329 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
330 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
331
332 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
333
334 #include <linux/cgroup.h>
335 #include <linux/psi.h>
336
337 struct cfs_rq;
338 struct rt_rq;
339
340 extern struct list_head task_groups;
341
342 struct cfs_bandwidth {
343 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
344         raw_spinlock_t          lock;
345         ktime_t                 period;
346         u64                     quota;
347         u64                     runtime;
348         s64                     hierarchical_quota;
349
350         u8                      idle;
351         u8                      period_active;
352         u8                      slack_started;
353         struct hrtimer          period_timer;
354         struct hrtimer          slack_timer;
355         struct list_head        throttled_cfs_rq;
356
357         /* Statistics: */
358         int                     nr_periods;
359         int                     nr_throttled;
360         u64                     throttled_time;
361 #endif
362 };
363
364 /* Task group related information */
365 struct task_group {
366         struct cgroup_subsys_state css;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         /* schedulable entities of this group on each CPU */
370         struct sched_entity     **se;
371         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
372         struct cfs_rq           **cfs_rq;
373         unsigned long           shares;
374
375 #ifdef  CONFIG_SMP
376         /*
377          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
378          * it in its own cacheline separated from the fields above which
379          * will also be accessed at each tick.
380          */
381         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
382 #endif
383 #endif
384
385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
386         struct sched_rt_entity  **rt_se;
387         struct rt_rq            **rt_rq;
388
389         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
390 #endif
391
392         struct rcu_head         rcu;
393         struct list_head        list;
394
395         struct task_group       *parent;
396         struct list_head        siblings;
397         struct list_head        children;
398
399 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
400         struct autogroup        *autogroup;
401 #endif
402
403         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
404
405 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
406         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
407         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
408         /* Clamp values requested for a task group */
409         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
410         /* Effective clamp values used for a task group */
411         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
412 #endif
413
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
418
419 /*
420  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
421  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
422  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
423  * too large, so as the shares value of a task group.
424  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
425  *  limitation from this.)
426  */
427 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
428 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
429 #endif
430
431 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
432
433 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
434                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
435
436 /*
437  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
438  * leaving it for the final time.
439  *
440  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
441  */
442 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
443 {
444         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
445 }
446
447 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
448
449 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
450 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
451 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
452 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
453 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
454                         struct sched_entity *se, int cpu,
455                         struct sched_entity *parent);
456 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
457
458 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
459 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
460 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
461
462 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
463 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
464 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
465                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
466                 struct sched_rt_entity *parent);
467 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
468 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
469 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
470 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
471 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
472
473 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
474 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
475                                struct task_group *parent);
476 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
477 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
478
479 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
480
481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
482 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
486                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
487 #else /* !CONFIG_SMP */
488 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
489                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
490 #endif /* CONFIG_SMP */
491 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
492
493 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
494
495 struct cfs_bandwidth { };
496
497 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
498
499 /* CFS-related fields in a runqueue */
500 struct cfs_rq {
501         struct load_weight      load;
502         unsigned int            nr_running;
503         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
504         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
505
506         u64                     exec_clock;
507         u64                     min_vruntime;
508 #ifndef CONFIG_64BIT
509         u64                     min_vruntime_copy;
510 #endif
511
512         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
513
514         /*
515          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
516          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
517          */
518         struct sched_entity     *curr;
519         struct sched_entity     *next;
520         struct sched_entity     *last;
521         struct sched_entity     *skip;
522
523 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
524         unsigned int            nr_spread_over;
525 #endif
526
527 #ifdef CONFIG_SMP
528         /*
529          * CFS load tracking
530          */
531         struct sched_avg        avg;
532 #ifndef CONFIG_64BIT
533         u64                     load_last_update_time_copy;
534 #endif
535         struct {
536                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
537                 int             nr;
538                 unsigned long   load_avg;
539                 unsigned long   util_avg;
540                 unsigned long   runnable_avg;
541         } removed;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
545         long                    propagate;
546         long                    prop_runnable_sum;
547
548         /*
549          *   h_load = weight * f(tg)
550          *
551          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
552          * this group.
553          */
554         unsigned long           h_load;
555         u64                     last_h_load_update;
556         struct sched_entity     *h_load_next;
557 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
558 #endif /* CONFIG_SMP */
559
560 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
561         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
562
563         /*
564          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
565          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
566          * (like users, containers etc.)
567          *
568          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
569          * This list is used during load balance.
570          */
571         int                     on_list;
572         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
573         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
574
575 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
576         int                     runtime_enabled;
577         s64                     runtime_remaining;
578
579         u64                     throttled_clock;
580         u64                     throttled_clock_task;
581         u64                     throttled_clock_task_time;
582         int                     throttled;
583         int                     throttle_count;
584         struct list_head        throttled_list;
585 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
586 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
587 };
588
589 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
590 {
591         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
592 }
593
594 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
595 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
596 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
597 #endif
598
599 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
600 struct rt_rq {
601         struct rt_prio_array    active;
602         unsigned int            rt_nr_running;
603         unsigned int            rr_nr_running;
604 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
605         struct {
606                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
607 #ifdef CONFIG_SMP
608                 int             next; /* next highest */
609 #endif
610         } highest_prio;
611 #endif
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         unsigned long           rt_nr_migratory;
614         unsigned long           rt_nr_total;
615         int                     overloaded;
616         struct plist_head       pushable_tasks;
617
618 #endif /* CONFIG_SMP */
619         int                     rt_queued;
620
621         int                     rt_throttled;
622         u64                     rt_time;
623         u64                     rt_runtime;
624         /* Nests inside the rq lock: */
625         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
626
627 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
628         unsigned long           rt_nr_boosted;
629
630         struct rq               *rq;
631         struct task_group       *tg;
632 #endif
633 };
634
635 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
636 {
637         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
638 }
639
640 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
641 struct dl_rq {
642         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
643         struct rb_root_cached   root;
644
645         unsigned long           dl_nr_running;
646
647 #ifdef CONFIG_SMP
648         /*
649          * Deadline values of the currently executing and the
650          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
651          * the decision whether or not a ready but not running task
652          * should migrate somewhere else.
653          */
654         struct {
655                 u64             curr;
656                 u64             next;
657         } earliest_dl;
658
659         unsigned long           dl_nr_migratory;
660         int                     overloaded;
661
662         /*
663          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
664          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
665          * of the leftmost (earliest deadline) element.
666          */
667         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
668 #else
669         struct dl_bw            dl_bw;
670 #endif
671         /*
672          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
673          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
674          * task blocks
675          */
676         u64                     running_bw;
677
678         /*
679          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
680          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
681          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
682          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
683          * policy, or terminates).
684          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
685          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
686          */
687         u64                     this_bw;
688         u64                     extra_bw;
689
690         /*
691          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
692          * by the GRUB algorithm.
693          */
694         u64                     bw_ratio;
695 };
696
697 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
698 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
699 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
700
701 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
702 {
703         if (!entity_is_task(se))
704                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
705 }
706
707 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
708 {
709         if (entity_is_task(se))
710                 return !!se->on_rq;
711         else
712                 return se->runnable_weight;
713 }
714
715 #else
716 #define entity_is_task(se)      1
717
718 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
719
720 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
721 {
722         return !!se->on_rq;
723 }
724 #endif
725
726 #ifdef CONFIG_SMP
727 /*
728  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
729  */
730 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
731 {
732         return scale_load_down(se->load.weight);
733 }
734
735
736 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
737 {
738         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
739 }
740
741 struct perf_domain {
742         struct em_perf_domain *em_pd;
743         struct perf_domain *next;
744         struct rcu_head rcu;
745 };
746
747 /* Scheduling group status flags */
748 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
749 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
750
751 /*
752  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
753  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
754  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
755  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
756  * object.
757  *
758  */
759 struct root_domain {
760         atomic_t                refcount;
761         atomic_t                rto_count;
762         struct rcu_head         rcu;
763         cpumask_var_t           span;
764         cpumask_var_t           online;
765
766         /*
767          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
768          * - More than one runnable task
769          * - Running task is misfit
770          */
771         int                     overload;
772
773         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
774         int                     overutilized;
775
776         /*
777          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
778          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
779          */
780         cpumask_var_t           dlo_mask;
781         atomic_t                dlo_count;
782         struct dl_bw            dl_bw;
783         struct cpudl            cpudl;
784
785 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
786         /*
787          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
788          */
789         struct irq_work         rto_push_work;
790         raw_spinlock_t          rto_lock;
791         /* These are only updated and read within rto_lock */
792         int                     rto_loop;
793         int                     rto_cpu;
794         /* These atomics are updated outside of a lock */
795         atomic_t                rto_loop_next;
796         atomic_t                rto_loop_start;
797 #endif
798         /*
799          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
800          * one runnable RT task.
801          */
802         cpumask_var_t           rto_mask;
803         struct cpupri           cpupri;
804
805         unsigned long           max_cpu_capacity;
806
807         /*
808          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
809          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
810          */
811         struct perf_domain __rcu *pd;
812 };
813
814 extern void init_defrootdomain(void);
815 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
816 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
817 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
818 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
819
820 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
821 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
822 #endif
823 #endif /* CONFIG_SMP */
824
825 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
826 /*
827  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
828  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
829  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
830  *
831  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
832  * clamp value.
833  */
834 struct uclamp_bucket {
835         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
836         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
837 };
838
839 /*
840  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
841  * @value: currently active clamp values for a rq
842  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
843  *
844  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
845  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
846  * (or actually running) with that value.
847  *
848  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
849  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
850  *
851  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
852  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
853  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
854  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
855  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
856  *
857  * Since on each system we expect only a limited number of different
858  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
859  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
860  */
861 struct uclamp_rq {
862         unsigned int value;
863         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
864 };
865 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
866
867 /*
868  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
869  *
870  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
871  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
872  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
873  */
874 struct rq {
875         /* runqueue lock: */
876         raw_spinlock_t          lock;
877
878         /*
879          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
880          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
881          */
882         unsigned int            nr_running;
883 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
884         unsigned int            nr_numa_running;
885         unsigned int            nr_preferred_running;
886         unsigned int            numa_migrate_on;
887 #endif
888 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
889 #ifdef CONFIG_SMP
890         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
891         unsigned int            has_blocked_load;
892         call_single_data_t      nohz_csd;
893 #endif /* CONFIG_SMP */
894         unsigned int            nohz_tick_stopped;
895         atomic_t                nohz_flags;
896 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
897
898         unsigned long           nr_load_updates;
899         u64                     nr_switches;
900
901 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
902         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
903         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
904         unsigned int            uclamp_flags;
905 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
906 #endif
907
908         struct cfs_rq           cfs;
909         struct rt_rq            rt;
910         struct dl_rq            dl;
911
912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
913         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
914         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
915         struct list_head        *tmp_alone_branch;
916 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
917
918         /*
919          * This is part of a global counter where only the total sum
920          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
921          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
922          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
923          */
924         unsigned long           nr_uninterruptible;
925
926         struct task_struct __rcu        *curr;
927         struct task_struct      *idle;
928         struct task_struct      *stop;
929         unsigned long           next_balance;
930         struct mm_struct        *prev_mm;
931
932         unsigned int            clock_update_flags;
933         u64                     clock;
934         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
935         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
936         u64                     clock_pelt;
937         unsigned long           lost_idle_time;
938
939         atomic_t                nr_iowait;
940
941 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
942         int membarrier_state;
943 #endif
944
945 #ifdef CONFIG_SMP
946         struct root_domain              *rd;
947         struct sched_domain __rcu       *sd;
948
949         unsigned long           cpu_capacity;
950         unsigned long           cpu_capacity_orig;
951
952         struct callback_head    *balance_callback;
953
954         unsigned char           nohz_idle_balance;
955         unsigned char           idle_balance;
956
957         unsigned long           misfit_task_load;
958
959         /* For active balancing */
960         int                     active_balance;
961         int                     push_cpu;
962         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
963
964         /* CPU of this runqueue: */
965         int                     cpu;
966         int                     online;
967
968         struct list_head cfs_tasks;
969
970         struct sched_avg        avg_rt;
971         struct sched_avg        avg_dl;
972 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
973         struct sched_avg        avg_irq;
974 #endif
975 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
976         struct sched_avg        avg_thermal;
977 #endif
978         u64                     idle_stamp;
979         u64                     avg_idle;
980
981         /* This is used to determine avg_idle's max value */
982         u64                     max_idle_balance_cost;
983 #endif /* CONFIG_SMP */
984
985 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
986         u64                     prev_irq_time;
987 #endif
988 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
989         u64                     prev_steal_time;
990 #endif
991 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
992         u64                     prev_steal_time_rq;
993 #endif
994
995         /* calc_load related fields */
996         unsigned long           calc_load_update;
997         long                    calc_load_active;
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001         call_single_data_t      hrtick_csd;
1002 #endif
1003         struct hrtimer          hrtick_timer;
1004 #endif
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1007         /* latency stats */
1008         struct sched_info       rq_sched_info;
1009         unsigned long long      rq_cpu_time;
1010         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1011
1012         /* sys_sched_yield() stats */
1013         unsigned int            yld_count;
1014
1015         /* schedule() stats */
1016         unsigned int            sched_count;
1017         unsigned int            sched_goidle;
1018
1019         /* try_to_wake_up() stats */
1020         unsigned int            ttwu_count;
1021         unsigned int            ttwu_local;
1022 #endif
1023
1024 #ifdef CONFIG_SMP
1025         call_single_data_t      wake_csd;
1026         struct llist_head       wake_list;
1027 #endif
1028
1029 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1030         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1031         struct cpuidle_state    *idle_state;
1032 #endif
1033 };
1034
1035 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1036
1037 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1038 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1039 {
1040         return cfs_rq->rq;
1041 }
1042
1043 #else
1044
1045 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1046 {
1047         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1048 }
1049 #endif
1050
1051 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1052 {
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054         return rq->cpu;
1055 #else
1056         return 0;
1057 #endif
1058 }
1059
1060
1061 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1062 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1063
1064 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1065 {
1066         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1067                 __update_idle_core(rq);
1068 }
1069
1070 #else
1071 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1072 #endif
1073
1074 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1075
1076 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1077 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1078 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1079 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1080 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1081
1082 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1083
1084 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1085 {
1086         return READ_ONCE(rq->clock);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * rq::clock_update_flags bits
1091  *
1092  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1093  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1094  *  neighbouring rq clock updates.
1095  *
1096  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1097  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1098  *
1099  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1100  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1101  *
1102  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1103  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1104  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1105  *
1106  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1107  *
1108  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1109  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1110  * back.
1111  */
1112 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1113 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1114 #define RQCF_UPDATED            0x04
1115
1116 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1117 {
1118         /*
1119          * The only reason for not seeing a clock update since the
1120          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1121          */
1122         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1123 }
1124
1125 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1126 {
1127         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1128         assert_clock_updated(rq);
1129
1130         return rq->clock;
1131 }
1132
1133 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1134 {
1135         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1136         assert_clock_updated(rq);
1137
1138         return rq->clock_task;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * By default the decay is the default pelt decay period.
1143  * The decay shift can change the decay period in
1144  * multiples of 32.
1145  *  Decay shift         Decay period(ms)
1146  *      0                       32
1147  *      1                       64
1148  *      2                       128
1149  *      3                       256
1150  *      4                       512
1151  */
1152 extern int sched_thermal_decay_shift;
1153
1154 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1155 {
1156         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1157 }
1158
1159 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1160 {
1161         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1162         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1167  * request is cancelled.
1168  */
1169 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1170 {
1171         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1172         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1173 }
1174
1175 struct rq_flags {
1176         unsigned long flags;
1177         struct pin_cookie cookie;
1178 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1179         /*
1180          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1181          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1182          * restored in rq_repin_lock().
1183          */
1184         unsigned int clock_update_flags;
1185 #endif
1186 };
1187
1188 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1189 {
1190         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1191
1192 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1193         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1194         rf->clock_update_flags = 0;
1195 #endif
1196 }
1197
1198 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1199 {
1200 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1201         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1202                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1203 #endif
1204
1205         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1206 }
1207
1208 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1209 {
1210         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1211
1212 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1213         /*
1214          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1215          */
1216         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1217 #endif
1218 }
1219
1220 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1221         __acquires(rq->lock);
1222
1223 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1224         __acquires(p->pi_lock)
1225         __acquires(rq->lock);
1226
1227 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1228         __releases(rq->lock)
1229 {
1230         rq_unpin_lock(rq, rf);
1231         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1232 }
1233
1234 static inline void
1235 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1236         __releases(rq->lock)
1237         __releases(p->pi_lock)
1238 {
1239         rq_unpin_lock(rq, rf);
1240         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1241         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1242 }
1243
1244 static inline void
1245 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1246         __acquires(rq->lock)
1247 {
1248         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1249         rq_pin_lock(rq, rf);
1250 }
1251
1252 static inline void
1253 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1254         __acquires(rq->lock)
1255 {
1256         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1257         rq_pin_lock(rq, rf);
1258 }
1259
1260 static inline void
1261 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1262         __acquires(rq->lock)
1263 {
1264         raw_spin_lock(&rq->lock);
1265         rq_pin_lock(rq, rf);
1266 }
1267
1268 static inline void
1269 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1270         __acquires(rq->lock)
1271 {
1272         raw_spin_lock(&rq->lock);
1273         rq_repin_lock(rq, rf);
1274 }
1275
1276 static inline void
1277 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1278         __releases(rq->lock)
1279 {
1280         rq_unpin_lock(rq, rf);
1281         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1282 }
1283
1284 static inline void
1285 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1286         __releases(rq->lock)
1287 {
1288         rq_unpin_lock(rq, rf);
1289         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1290 }
1291
1292 static inline void
1293 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1294         __releases(rq->lock)
1295 {
1296         rq_unpin_lock(rq, rf);
1297         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1298 }
1299
1300 static inline struct rq *
1301 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1302         __acquires(rq->lock)
1303 {
1304         struct rq *rq;
1305
1306         local_irq_disable();
1307         rq = this_rq();
1308         rq_lock(rq, rf);
1309         return rq;
1310 }
1311
1312 #ifdef CONFIG_NUMA
1313 enum numa_topology_type {
1314         NUMA_DIRECT,
1315         NUMA_GLUELESS_MESH,
1316         NUMA_BACKPLANE,
1317 };
1318 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1319 extern int sched_max_numa_distance;
1320 extern bool find_numa_distance(int distance);
1321 extern void sched_init_numa(void);
1322 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1323 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1324 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1325 #else
1326 static inline void sched_init_numa(void) { }
1327 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1328 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1329 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1330 {
1331         return nr_cpu_ids;
1332 }
1333 #endif
1334
1335 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1336 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1337 enum numa_faults_stats {
1338         NUMA_MEM = 0,
1339         NUMA_CPU,
1340         NUMA_MEMBUF,
1341         NUMA_CPUBUF
1342 };
1343 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1344 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1345 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1346                         int cpu, int scpu);
1347 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1348 #else
1349 static inline void
1350 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1351 {
1352 }
1353 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1354
1355 #ifdef CONFIG_SMP
1356
1357 static inline void
1358 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1359                        struct callback_head *head,
1360                        void (*func)(struct rq *rq))
1361 {
1362         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1363
1364         if (unlikely(head->next))
1365                 return;
1366
1367         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1368         head->next = rq->balance_callback;
1369         rq->balance_callback = head;
1370 }
1371
1372 extern void sched_ttwu_pending(void);
1373
1374 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1375         rcu_dereference_check((p), \
1376                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1377
1378 /*
1379  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1380  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1381  *
1382  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1383  * preempt-disabled sections.
1384  */
1385 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1386         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1387                         __sd; __sd = __sd->parent)
1388
1389 /**
1390  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1391  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1392  *              be returned.
1393  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1394  *              for the given CPU.
1395  *
1396  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1397  */
1398 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1399 {
1400         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1401
1402         for_each_domain(cpu, sd) {
1403                 if (!(sd->flags & flag))
1404                         break;
1405                 hsd = sd;
1406         }
1407
1408         return hsd;
1409 }
1410
1411 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1412 {
1413         struct sched_domain *sd;
1414
1415         for_each_domain(cpu, sd) {
1416                 if (sd->flags & flag)
1417                         break;
1418         }
1419
1420         return sd;
1421 }
1422
1423 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1424 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1425 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1426 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1427 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1428 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1429 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1430 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1431
1432 struct sched_group_capacity {
1433         atomic_t                ref;
1434         /*
1435          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1436          * for a single CPU.
1437          */
1438         unsigned long           capacity;
1439         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1440         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1441         unsigned long           next_update;
1442         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1443
1444 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1445         int                     id;
1446 #endif
1447
1448         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1449 };
1450
1451 struct sched_group {
1452         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1453         atomic_t                ref;
1454
1455         unsigned int            group_weight;
1456         struct sched_group_capacity *sgc;
1457         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1458
1459         /*
1460          * The CPUs this group covers.
1461          *
1462          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1463          * by attaching extra space to the end of the structure,
1464          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1465          */
1466         unsigned long           cpumask[];
1467 };
1468
1469 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1470 {
1471         return to_cpumask(sg->cpumask);
1472 }
1473
1474 /*
1475  * See build_balance_mask().
1476  */
1477 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1478 {
1479         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1480 }
1481
1482 /**
1483  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1484  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1485  */
1486 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1487 {
1488         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1489 }
1490
1491 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1492
1493 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1494 void register_sched_domain_sysctl(void);
1495 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1496 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1497 #else
1498 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1499 {
1500 }
1501 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1502 {
1503 }
1504 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1505 {
1506 }
1507 #endif
1508
1509 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1510
1511 #else /* !CONFIG_SMP: */
1512 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1513 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1514 #endif
1515
1516 #include "stats.h"
1517 #include "autogroup.h"
1518
1519 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1520
1521 /*
1522  * Return the group to which this tasks belongs.
1523  *
1524  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1525  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1526  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1527  *
1528  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1529  * core changes this before calling sched_move_task().
1530  *
1531  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1532  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1533  */
1534 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1535 {
1536         return p->sched_task_group;
1537 }
1538
1539 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1540 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1541 {
1542 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1543         struct task_group *tg = task_group(p);
1544 #endif
1545
1546 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1547         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1548         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1549         p->se.parent = tg->se[cpu];
1550 #endif
1551
1552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1553         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1554         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1555 #endif
1556 }
1557
1558 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1559
1560 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1561 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1562 {
1563         return NULL;
1564 }
1565
1566 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1567
1568 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1569 {
1570         set_task_rq(p, cpu);
1571 #ifdef CONFIG_SMP
1572         /*
1573          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1574          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1575          * per-task data have been completed by this moment.
1576          */
1577         smp_wmb();
1578 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1579         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1580 #else
1581         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1582 #endif
1583         p->wake_cpu = cpu;
1584 #endif
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1589  */
1590 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1591 # include <linux/static_key.h>
1592 # define const_debug __read_mostly
1593 #else
1594 # define const_debug const
1595 #endif
1596
1597 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1598         __SCHED_FEAT_##name ,
1599
1600 enum {
1601 #include "features.h"
1602         __SCHED_FEAT_NR,
1603 };
1604
1605 #undef SCHED_FEAT
1606
1607 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1608
1609 /*
1610  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1611  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1612  */
1613 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1614
1615 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1616 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1617 {                                                                       \
1618         return static_key_##enabled(key);                               \
1619 }
1620
1621 #include "features.h"
1622 #undef SCHED_FEAT
1623
1624 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1625 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1626
1627 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1628
1629 /*
1630  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1631  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1632  * features default.
1633  */
1634 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1635         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1636 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1637 #include "features.h"
1638         0;
1639 #undef SCHED_FEAT
1640
1641 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1642
1643 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1644
1645 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1646 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1647
1648 static inline u64 global_rt_period(void)
1649 {
1650         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1651 }
1652
1653 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1654 {
1655         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1656                 return RUNTIME_INF;
1657
1658         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1659 }
1660
1661 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1662 {
1663         return rq->curr == p;
1664 }
1665
1666 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1667 {
1668 #ifdef CONFIG_SMP
1669         return p->on_cpu;
1670 #else
1671         return task_current(rq, p);
1672 #endif
1673 }
1674
1675 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1676 {
1677         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1678 }
1679
1680 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1681 {
1682         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * wake flags
1687  */
1688 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1689 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1690 #define WF_MIGRATED             0x04            /* Internal use, task got migrated */
1691 #define WF_ON_RQ                0x08            /* Wakee is on_rq */
1692
1693 /*
1694  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1695  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1696  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1697  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1698  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1699  * slice expiry etc.
1700  */
1701
1702 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1703 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1704
1705 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1706 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1707
1708 /*
1709  * {de,en}queue flags:
1710  *
1711  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1712  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1713  *
1714  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1715  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1716  *                should preserve as much state as possible.
1717  *
1718  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1719  *        in the runqueue.
1720  *
1721  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1722  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1723  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1724  *
1725  */
1726
1727 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1728 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1729 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1730 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1731
1732 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1733 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1734 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1735 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1736
1737 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1738 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1741 #else
1742 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1743 #endif
1744
1745 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1746
1747 struct sched_class {
1748         const struct sched_class *next;
1749
1750 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1751         int uclamp_enabled;
1752 #endif
1753
1754         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1755         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1756         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1757         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1758
1759         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1760
1761         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1762
1763         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1764         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1765
1766 #ifdef CONFIG_SMP
1767         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1768         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1769         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1770
1771         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1772
1773         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1774                                  const struct cpumask *newmask);
1775
1776         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1777         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1778 #endif
1779
1780         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1781         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1782         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1783
1784         /*
1785          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1786          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1787          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1788          */
1789         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1790         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1791         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1792                               int oldprio);
1793
1794         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1795                                         struct task_struct *task);
1796
1797         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1798
1799 #define TASK_SET_GROUP          0
1800 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1801
1802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1803         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1804 #endif
1805 };
1806
1807 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1808 {
1809         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1810         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1811 }
1812
1813 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1814 {
1815         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1816         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1817 }
1818
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1821 #else
1822 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1823 #endif
1824
1825 #define for_class_range(class, _from, _to) \
1826         for (class = (_from); class != (_to); class = class->next)
1827
1828 #define for_each_class(class) \
1829         for_class_range(class, sched_class_highest, NULL)
1830
1831 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1832 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1833 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1834 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1835 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1836
1837 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
1838 {
1839         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
1840 }
1841
1842 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
1843 {
1844         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
1845 }
1846
1847 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
1848 {
1849         return rq->rt.rt_queued > 0;
1850 }
1851
1852 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
1853 {
1854         return rq->cfs.nr_running > 0;
1855 }
1856
1857 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1858 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
1859
1860 #ifdef CONFIG_SMP
1861
1862 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1863
1864 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1865
1866 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1867
1868 #endif
1869
1870 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1871 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1872                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1873 {
1874         rq->idle_state = idle_state;
1875 }
1876
1877 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1878 {
1879         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1880
1881         return rq->idle_state;
1882 }
1883 #else
1884 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1885                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1886 {
1887 }
1888
1889 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1890 {
1891         return NULL;
1892 }
1893 #endif
1894
1895 extern void schedule_idle(void);
1896
1897 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1898 extern void sched_init_granularity(void);
1899 extern void update_max_interval(void);
1900
1901 extern void init_sched_dl_class(void);
1902 extern void init_sched_rt_class(void);
1903 extern void init_sched_fair_class(void);
1904
1905 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1906
1907 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1908 extern void resched_cpu(int cpu);
1909
1910 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1911 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1912
1913 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1914 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1915 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1916 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1917
1918 #define BW_SHIFT                20
1919 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1920 #define RATIO_SHIFT             8
1921 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
1922 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
1923 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1924
1925 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1926 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1927
1928 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1929 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1930 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1931
1932 /*
1933  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1934  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1935  * nohz mode if necessary.
1936  */
1937 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1938 {
1939         int cpu;
1940
1941         if (!tick_nohz_full_enabled())
1942                 return;
1943
1944         cpu = cpu_of(rq);
1945
1946         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1947                 return;
1948
1949         if (sched_can_stop_tick(rq))
1950                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1951         else
1952                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1953 }
1954 #else
1955 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1956 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1957 #endif
1958
1959 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1960 {
1961         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1962
1963         rq->nr_running = prev_nr + count;
1964
1965 #ifdef CONFIG_SMP
1966         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1967                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1968                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1969         }
1970 #endif
1971
1972         sched_update_tick_dependency(rq);
1973 }
1974
1975 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1976 {
1977         rq->nr_running -= count;
1978         /* Check if we still need preemption */
1979         sched_update_tick_dependency(rq);
1980 }
1981
1982 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1983 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1984
1985 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1986
1987 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1988 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1989
1990 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1991
1992 /*
1993  * Use hrtick when:
1994  *  - enabled by features
1995  *  - hrtimer is actually high res
1996  */
1997 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1998 {
1999         if (!sched_feat(HRTICK))
2000                 return 0;
2001         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2002                 return 0;
2003         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2004 }
2005
2006 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2007
2008 #else
2009
2010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2011 {
2012         return 0;
2013 }
2014
2015 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2016
2017 #ifndef arch_scale_freq_tick
2018 static __always_inline
2019 void arch_scale_freq_tick(void)
2020 {
2021 }
2022 #endif
2023
2024 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2025 static __always_inline
2026 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2027 {
2028         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2029 }
2030 #endif
2031
2032 #ifdef CONFIG_SMP
2033 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2034
2035 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2036
2037 /*
2038  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2039  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2040  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2041  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2042  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2043  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2044  */
2045 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2046         __releases(this_rq->lock)
2047         __acquires(busiest->lock)
2048         __acquires(this_rq->lock)
2049 {
2050         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2051         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2052
2053         return 1;
2054 }
2055
2056 #else
2057 /*
2058  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2059  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2060  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2061  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2062  * regardless of entry order into the function.
2063  */
2064 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2065         __releases(this_rq->lock)
2066         __acquires(busiest->lock)
2067         __acquires(this_rq->lock)
2068 {
2069         int ret = 0;
2070
2071         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2072                 if (busiest < this_rq) {
2073                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2074                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2075                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2076                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2077                         ret = 1;
2078                 } else
2079                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2080                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2081         }
2082         return ret;
2083 }
2084
2085 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2086
2087 /*
2088  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2089  */
2090 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2091 {
2092         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2093                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2094                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2095                 BUG_ON(1);
2096         }
2097
2098         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2099 }
2100
2101 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2102         __releases(busiest->lock)
2103 {
2104         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2105         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2106 }
2107
2108 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2109 {
2110         if (l1 > l2)
2111                 swap(l1, l2);
2112
2113         spin_lock(l1);
2114         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2115 }
2116
2117 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2118 {
2119         if (l1 > l2)
2120                 swap(l1, l2);
2121
2122         spin_lock_irq(l1);
2123         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2124 }
2125
2126 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2127 {
2128         if (l1 > l2)
2129                 swap(l1, l2);
2130
2131         raw_spin_lock(l1);
2132         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2133 }
2134
2135 /*
2136  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2137  *
2138  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2139  * you need to do so manually before calling.
2140  */
2141 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2142         __acquires(rq1->lock)
2143         __acquires(rq2->lock)
2144 {
2145         BUG_ON(!irqs_disabled());
2146         if (rq1 == rq2) {
2147                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2148                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2149         } else {
2150                 if (rq1 < rq2) {
2151                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2152                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2153                 } else {
2154                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2155                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2156                 }
2157         }
2158 }
2159
2160 /*
2161  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2162  *
2163  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2164  * you need to do so manually after calling.
2165  */
2166 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2167         __releases(rq1->lock)
2168         __releases(rq2->lock)
2169 {
2170         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2171         if (rq1 != rq2)
2172                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2173         else
2174                 __release(rq2->lock);
2175 }
2176
2177 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2178 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2179 extern bool sched_smp_initialized;
2180
2181 #else /* CONFIG_SMP */
2182
2183 /*
2184  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2185  *
2186  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2187  * you need to do so manually before calling.
2188  */
2189 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2190         __acquires(rq1->lock)
2191         __acquires(rq2->lock)
2192 {
2193         BUG_ON(!irqs_disabled());
2194         BUG_ON(rq1 != rq2);
2195         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2196         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2197 }
2198
2199 /*
2200  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2201  *
2202  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2203  * you need to do so manually after calling.
2204  */
2205 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2206         __releases(rq1->lock)
2207         __releases(rq2->lock)
2208 {
2209         BUG_ON(rq1 != rq2);
2210         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2211         __release(rq2->lock);
2212 }
2213
2214 #endif
2215
2216 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2217 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2218
2219 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2220 extern bool sched_debug_enabled;
2221
2222 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2223 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2224 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2225 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2226 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2227 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2228 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2229 extern void
2230 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2231 extern void
2232 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2233         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2234 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2235 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2236
2237 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2238 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2239 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2240
2241 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2242 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2243
2244 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2245 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2246 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2247
2248 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2249 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2250
2251 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2252
2253 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2254
2255 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2256 #else
2257 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2258 #endif
2259
2260
2261 #ifdef CONFIG_SMP
2262 static inline
2263 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2264 {
2265         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2266         int i;
2267
2268         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2269                          "sched RCU must be held");
2270         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2271                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2272
2273                 rq->dl.extra_bw += bw;
2274         }
2275 }
2276 #else
2277 static inline
2278 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2279 {
2280         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2281
2282         dl->extra_bw += bw;
2283 }
2284 #endif
2285
2286
2287 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2288 struct irqtime {
2289         u64                     total;
2290         u64                     tick_delta;
2291         u64                     irq_start_time;
2292         struct u64_stats_sync   sync;
2293 };
2294
2295 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2296
2297 /*
2298  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2299  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2300  * and never move forward.
2301  */
2302 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2303 {
2304         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2305         unsigned int seq;
2306         u64 total;
2307
2308         do {
2309                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2310                 total = irqtime->total;
2311         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2312
2313         return total;
2314 }
2315 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2316
2317 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2318 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2319
2320 /**
2321  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2322  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2323  * @flags: Update reason flags.
2324  *
2325  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2326  * being updated.
2327  *
2328  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2329  *
2330  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2331  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2332  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2333  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2334  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2335  * active all the time (or there are RT tasks only).
2336  *
2337  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2338  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2339  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2340  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2341  */
2342 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2343 {
2344         struct update_util_data *data;
2345
2346         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2347                                                   cpu_of(rq)));
2348         if (data)
2349                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2350 }
2351 #else
2352 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2353 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2354
2355 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2356 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2357
2358 static __always_inline
2359 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2360                                   struct task_struct *p)
2361 {
2362         unsigned long min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2363         unsigned long max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2364
2365         if (p) {
2366                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2367                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2368         }
2369
2370         /*
2371          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2372          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2373          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2374          */
2375         if (unlikely(min_util >= max_util))
2376                 return min_util;
2377
2378         return clamp(util, min_util, max_util);
2379 }
2380 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2381 static inline
2382 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2383                                   struct task_struct *p)
2384 {
2385         return util;
2386 }
2387 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2388
2389 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2390 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2391 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2392 # endif
2393 #else
2394 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2395 #endif
2396
2397 #ifdef CONFIG_SMP
2398 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2399 {
2400         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2401 }
2402 #endif
2403
2404 /**
2405  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2406  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2407  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2408  *
2409  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2410  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2411  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2412  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2413  */
2414 enum schedutil_type {
2415         FREQUENCY_UTIL,
2416         ENERGY_UTIL,
2417 };
2418
2419 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2420
2421 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2422                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2423                                  struct task_struct *p);
2424
2425 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2426 {
2427         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2428 }
2429
2430 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2431 {
2432         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2433 }
2434
2435 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2436 {
2437         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2438
2439         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2440                 util = max_t(unsigned long, util,
2441                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2442         }
2443
2444         return util;
2445 }
2446
2447 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2448 {
2449         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2450 }
2451 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2452 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2453                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2454                                  struct task_struct *p)
2455 {
2456         return 0;
2457 }
2458 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2459
2460 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2461 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2462 {
2463         return rq->avg_irq.util_avg;
2464 }
2465
2466 static inline
2467 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2468 {
2469         util *= (max - irq);
2470         util /= max;
2471
2472         return util;
2473
2474 }
2475 #else
2476 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2477 {
2478         return 0;
2479 }
2480
2481 static inline
2482 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2483 {
2484         return util;
2485 }
2486 #endif
2487
2488 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2489
2490 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2491
2492 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2493
2494 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2495 {
2496         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2497 }
2498
2499 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2500
2501 #define perf_domain_span(pd) NULL
2502 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2503
2504 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2505
2506 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2507 /*
2508  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2509  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2510  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2511  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2512  */
2513 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2514                                         struct mm_struct *prev_mm,
2515                                         struct mm_struct *next_mm)
2516 {
2517         int membarrier_state;
2518
2519         if (prev_mm == next_mm)
2520                 return;
2521
2522         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2523         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2524                 return;
2525
2526         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2527 }
2528 #else
2529 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2530                                         struct mm_struct *prev_mm,
2531                                         struct mm_struct *next_mm)
2532 {
2533 }
2534 #endif
2535
2536 #ifdef CONFIG_SMP
2537 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2538 {
2539         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2540                 return false;
2541
2542         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2543                 return false;
2544
2545         return true;
2546 }
2547 #endif
2548
2549 void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2550 void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);