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 #ifdef CONFIG_SMP
 899         unsigned int            ttwu_pending;
 900 #endif
 901         u64                     nr_switches;
 902
 903 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 904         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 905         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 906         unsigned int            uclamp_flags;
 907 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 908 #endif
 909
 910         struct cfs_rq           cfs;
 911         struct rt_rq            rt;
 912         struct dl_rq            dl;
 913
 914 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 915         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 916         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 917         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 918 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 919
 920         /*
 921          * This is part of a global counter where only the total sum
 922          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 923          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 924          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 925          */
 926         unsigned long           nr_uninterruptible;
 927
 928         struct task_struct __rcu        *curr;
 929         struct task_struct      *idle;
 930         struct task_struct      *stop;
 931         unsigned long           next_balance;
 932         struct mm_struct        *prev_mm;
 933
 934         unsigned int            clock_update_flags;
 935         u64                     clock;
 936         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 937         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 938         u64                     clock_pelt;
 939         unsigned long           lost_idle_time;
 940
 941         atomic_t                nr_iowait;
 942
 943 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 944         int membarrier_state;
 945 #endif
 946
 947 #ifdef CONFIG_SMP
 948         struct root_domain              *rd;
 949         struct sched_domain __rcu       *sd;
 950
 951         unsigned long           cpu_capacity;
 952         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 953
 954         struct callback_head    *balance_callback;
 955
 956         unsigned char           nohz_idle_balance;
 957         unsigned char           idle_balance;
 958
 959         unsigned long           misfit_task_load;
 960
 961         /* For active balancing */
 962         int                     active_balance;
 963         int                     push_cpu;
 964         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
 965
 966         /* CPU of this runqueue: */
 967         int                     cpu;
 968         int                     online;
 969
 970         struct list_head cfs_tasks;
 971
 972         struct sched_avg        avg_rt;
 973         struct sched_avg        avg_dl;
 974 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
 975         struct sched_avg        avg_irq;
 976 #endif
 977 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
 978         struct sched_avg        avg_thermal;
 979 #endif
 980         u64                     idle_stamp;
 981         u64                     avg_idle;
 982
 983         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 984         u64                     max_idle_balance_cost;
 985 #endif /* CONFIG_SMP */
 986
 987 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 988         u64                     prev_irq_time;
 989 #endif
 990 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 991         u64                     prev_steal_time;
 992 #endif
 993 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 994         u64                     prev_steal_time_rq;
 995 #endif
 996
 997         /* calc_load related fields */
 998         unsigned long           calc_load_update;
 999         long                    calc_load_active;
1000
1001 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         call_single_data_t      hrtick_csd;
1004 #endif
1005         struct hrtimer          hrtick_timer;
1006 #endif
1007
1008 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1009         /* latency stats */
1010         struct sched_info       rq_sched_info;
1011         unsigned long long      rq_cpu_time;
1012         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1013
1014         /* sys_sched_yield() stats */
1015         unsigned int            yld_count;
1016
1017         /* schedule() stats */
1018         unsigned int            sched_count;
1019         unsigned int            sched_goidle;
1020
1021         /* try_to_wake_up() stats */
1022         unsigned int            ttwu_count;
1023         unsigned int            ttwu_local;
1024 #endif
1025
1026 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1027         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1028         struct cpuidle_state    *idle_state;
1029 #endif
1030 };
1031
1032 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1033
1034 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1035 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1036 {
1037         return cfs_rq->rq;
1038 }
1039
1040 #else
1041
1042 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1043 {
1044         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1045 }
1046 #endif
1047
1048 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051         return rq->cpu;
1052 #else
1053         return 0;
1054 #endif
1055 }
1056
1057
1058 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1059 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1060
1061 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1062 {
1063         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1064                 __update_idle_core(rq);
1065 }
1066
1067 #else
1068 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1069 #endif
1070
1071 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1072
1073 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1074 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1075 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1076 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1077 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1078
1079 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1080
1081 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1082 {
1083         return READ_ONCE(rq->clock);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * rq::clock_update_flags bits
1088  *
1089  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1090  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1091  *  neighbouring rq clock updates.
1092  *
1093  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1094  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1095  *
1096  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1097  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1098  *
1099  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1100  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1101  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1102  *
1103  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1104  *
1105  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1106  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1107  * back.
1108  */
1109 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1110 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1111 #define RQCF_UPDATED            0x04
1112
1113 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1114 {
1115         /*
1116          * The only reason for not seeing a clock update since the
1117          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1118          */
1119         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1120 }
1121
1122 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1123 {
1124         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1125         assert_clock_updated(rq);
1126
1127         return rq->clock;
1128 }
1129
1130 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1131 {
1132         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1133         assert_clock_updated(rq);
1134
1135         return rq->clock_task;
1136 }
1137
1138 /**
1139  * By default the decay is the default pelt decay period.
1140  * The decay shift can change the decay period in
1141  * multiples of 32.
1142  *  Decay shift         Decay period(ms)
1143  *      0                       32
1144  *      1                       64
1145  *      2                       128
1146  *      3                       256
1147  *      4                       512
1148  */
1149 extern int sched_thermal_decay_shift;
1150
1151 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1152 {
1153         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1154 }
1155
1156 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1157 {
1158         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1159         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1160 }
1161
1162 /*
1163  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1164  * request is cancelled.
1165  */
1166 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1167 {
1168         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1169         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1170 }
1171
1172 struct rq_flags {
1173         unsigned long flags;
1174         struct pin_cookie cookie;
1175 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1176         /*
1177          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1178          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1179          * restored in rq_repin_lock().
1180          */
1181         unsigned int clock_update_flags;
1182 #endif
1183 };
1184
1185 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1186 {
1187         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1188
1189 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1190         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1191         rf->clock_update_flags = 0;
1192 #endif
1193 }
1194
1195 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1196 {
1197 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1198         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1199                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1200 #endif
1201
1202         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1203 }
1204
1205 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1206 {
1207         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1208
1209 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1210         /*
1211          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1212          */
1213         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1214 #endif
1215 }
1216
1217 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1218         __acquires(rq->lock);
1219
1220 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1221         __acquires(p->pi_lock)
1222         __acquires(rq->lock);
1223
1224 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1225         __releases(rq->lock)
1226 {
1227         rq_unpin_lock(rq, rf);
1228         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1229 }
1230
1231 static inline void
1232 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1233         __releases(rq->lock)
1234         __releases(p->pi_lock)
1235 {
1236         rq_unpin_lock(rq, rf);
1237         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1238         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1239 }
1240
1241 static inline void
1242 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1243         __acquires(rq->lock)
1244 {
1245         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1246         rq_pin_lock(rq, rf);
1247 }
1248
1249 static inline void
1250 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1251         __acquires(rq->lock)
1252 {
1253         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1254         rq_pin_lock(rq, rf);
1255 }
1256
1257 static inline void
1258 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1259         __acquires(rq->lock)
1260 {
1261         raw_spin_lock(&rq->lock);
1262         rq_pin_lock(rq, rf);
1263 }
1264
1265 static inline void
1266 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1267         __acquires(rq->lock)
1268 {
1269         raw_spin_lock(&rq->lock);
1270         rq_repin_lock(rq, rf);
1271 }
1272
1273 static inline void
1274 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1275         __releases(rq->lock)
1276 {
1277         rq_unpin_lock(rq, rf);
1278         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1279 }
1280
1281 static inline void
1282 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1283         __releases(rq->lock)
1284 {
1285         rq_unpin_lock(rq, rf);
1286         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1287 }
1288
1289 static inline void
1290 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1291         __releases(rq->lock)
1292 {
1293         rq_unpin_lock(rq, rf);
1294         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1295 }
1296
1297 static inline struct rq *
1298 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1299         __acquires(rq->lock)
1300 {
1301         struct rq *rq;
1302
1303         local_irq_disable();
1304         rq = this_rq();
1305         rq_lock(rq, rf);
1306         return rq;
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_NUMA
1310 enum numa_topology_type {
1311         NUMA_DIRECT,
1312         NUMA_GLUELESS_MESH,
1313         NUMA_BACKPLANE,
1314 };
1315 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1316 extern int sched_max_numa_distance;
1317 extern bool find_numa_distance(int distance);
1318 extern void sched_init_numa(void);
1319 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1320 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1321 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1322 #else
1323 static inline void sched_init_numa(void) { }
1324 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1325 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1326 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1327 {
1328         return nr_cpu_ids;
1329 }
1330 #endif
1331
1332 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1333 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1334 enum numa_faults_stats {
1335         NUMA_MEM = 0,
1336         NUMA_CPU,
1337         NUMA_MEMBUF,
1338         NUMA_CPUBUF
1339 };
1340 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1341 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1342 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1343                         int cpu, int scpu);
1344 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1345 #else
1346 static inline void
1347 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1348 {
1349 }
1350 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1351
1352 #ifdef CONFIG_SMP
1353
1354 static inline void
1355 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1356                        struct callback_head *head,
1357                        void (*func)(struct rq *rq))
1358 {
1359         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1360
1361         if (unlikely(head->next))
1362                 return;
1363
1364         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1365         head->next = rq->balance_callback;
1366         rq->balance_callback = head;
1367 }
1368
1369 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1370         rcu_dereference_check((p), \
1371                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1372
1373 /*
1374  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1375  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1376  *
1377  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1378  * preempt-disabled sections.
1379  */
1380 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1381         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1382                         __sd; __sd = __sd->parent)
1383
1384 /**
1385  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1386  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1387  *              be returned.
1388  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1389  *              for the given CPU.
1390  *
1391  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1392  */
1393 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1394 {
1395         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1396
1397         for_each_domain(cpu, sd) {
1398                 if (!(sd->flags & flag))
1399                         break;
1400                 hsd = sd;
1401         }
1402
1403         return hsd;
1404 }
1405
1406 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1407 {
1408         struct sched_domain *sd;
1409
1410         for_each_domain(cpu, sd) {
1411                 if (sd->flags & flag)
1412                         break;
1413         }
1414
1415         return sd;
1416 }
1417
1418 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1419 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1420 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1421 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1422 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1423 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1424 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1425 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1426
1427 struct sched_group_capacity {
1428         atomic_t                ref;
1429         /*
1430          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1431          * for a single CPU.
1432          */
1433         unsigned long           capacity;
1434         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1435         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1436         unsigned long           next_update;
1437         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1438
1439 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1440         int                     id;
1441 #endif
1442
1443         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1444 };
1445
1446 struct sched_group {
1447         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1448         atomic_t                ref;
1449
1450         unsigned int            group_weight;
1451         struct sched_group_capacity *sgc;
1452         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1453
1454         /*
1455          * The CPUs this group covers.
1456          *
1457          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1458          * by attaching extra space to the end of the structure,
1459          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1460          */
1461         unsigned long           cpumask[];
1462 };
1463
1464 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1465 {
1466         return to_cpumask(sg->cpumask);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * See build_balance_mask().
1471  */
1472 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1473 {
1474         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1475 }
1476
1477 /**
1478  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1479  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1480  */
1481 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1482 {
1483         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1484 }
1485
1486 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1487
1488 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1489 void register_sched_domain_sysctl(void);
1490 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1491 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1492 #else
1493 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1494 {
1495 }
1496 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1497 {
1498 }
1499 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1500 {
1501 }
1502 #endif
1503
1504 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1505
1506 #else /* !CONFIG_SMP: */
1507 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1508 #endif
1509
1510 #include "stats.h"
1511 #include "autogroup.h"
1512
1513 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1514
1515 /*
1516  * Return the group to which this tasks belongs.
1517  *
1518  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1519  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1520  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1521  *
1522  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1523  * core changes this before calling sched_move_task().
1524  *
1525  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1526  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1527  */
1528 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1529 {
1530         return p->sched_task_group;
1531 }
1532
1533 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1534 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1535 {
1536 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1537         struct task_group *tg = task_group(p);
1538 #endif
1539
1540 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1541         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1542         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1543         p->se.parent = tg->se[cpu];
1544 #endif
1545
1546 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1547         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1548         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1549 #endif
1550 }
1551
1552 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1553
1554 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1555 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1556 {
1557         return NULL;
1558 }
1559
1560 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1561
1562 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1563 {
1564         set_task_rq(p, cpu);
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566         /*
1567          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1568          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1569          * per-task data have been completed by this moment.
1570          */
1571         smp_wmb();
1572 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1573         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1574 #else
1575         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1576 #endif
1577         p->wake_cpu = cpu;
1578 #endif
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1583  */
1584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1585 # include <linux/static_key.h>
1586 # define const_debug __read_mostly
1587 #else
1588 # define const_debug const
1589 #endif
1590
1591 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1592         __SCHED_FEAT_##name ,
1593
1594 enum {
1595 #include "features.h"
1596         __SCHED_FEAT_NR,
1597 };
1598
1599 #undef SCHED_FEAT
1600
1601 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1602
1603 /*
1604  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1605  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1606  */
1607 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1608
1609 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1610 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1611 {                                                                       \
1612         return static_key_##enabled(key);                               \
1613 }
1614
1615 #include "features.h"
1616 #undef SCHED_FEAT
1617
1618 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1619 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1620
1621 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1622
1623 /*
1624  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1625  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1626  * features default.
1627  */
1628 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1629         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1630 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1631 #include "features.h"
1632         0;
1633 #undef SCHED_FEAT
1634
1635 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1636
1637 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1638
1639 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1640 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1641
1642 static inline u64 global_rt_period(void)
1643 {
1644         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1645 }
1646
1647 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1648 {
1649         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1650                 return RUNTIME_INF;
1651
1652         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1653 }
1654
1655 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1656 {
1657         return rq->curr == p;
1658 }
1659
1660 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1661 {
1662 #ifdef CONFIG_SMP
1663         return p->on_cpu;
1664 #else
1665         return task_current(rq, p);
1666 #endif
1667 }
1668
1669 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1670 {
1671         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1672 }
1673
1674 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1675 {
1676         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * wake flags
1681  */
1682 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1683 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1684 #define WF_MIGRATED             0x04            /* Internal use, task got migrated */
1685 #define WF_ON_CPU               0x08            /* Wakee is on_cpu */
1686
1687 /*
1688  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1689  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1690  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1691  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1692  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1693  * slice expiry etc.
1694  */
1695
1696 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1697 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1698
1699 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1700 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1701
1702 /*
1703  * {de,en}queue flags:
1704  *
1705  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1706  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1707  *
1708  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1709  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1710  *                should preserve as much state as possible.
1711  *
1712  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1713  *        in the runqueue.
1714  *
1715  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1716  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1717  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1718  *
1719  */
1720
1721 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1722 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1723 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1724 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1725
1726 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1727 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1728 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1729 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1730
1731 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1732 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1733 #ifdef CONFIG_SMP
1734 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1735 #else
1736 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1737 #endif
1738
1739 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1740
1741 struct sched_class {
1742         const struct sched_class *next;
1743
1744 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1745         int uclamp_enabled;
1746 #endif
1747
1748         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1749         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1750         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1751         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1752
1753         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1754
1755         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1756
1757         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1758         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1759
1760 #ifdef CONFIG_SMP
1761         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1762         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1763         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1764
1765         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1766
1767         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1768                                  const struct cpumask *newmask);
1769
1770         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1771         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1772 #endif
1773
1774         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1775         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1776         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1777
1778         /*
1779          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1780          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1781          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1782          */
1783         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1784         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1785         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1786                               int oldprio);
1787
1788         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1789                                         struct task_struct *task);
1790
1791         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1792
1793 #define TASK_SET_GROUP          0
1794 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1798 #endif
1799 };
1800
1801 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1802 {
1803         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1804         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1805 }
1806
1807 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1808 {
1809         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1810         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1815 #else
1816 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1817 #endif
1818
1819 #define for_class_range(class, _from, _to) \
1820         for (class = (_from); class != (_to); class = class->next)
1821
1822 #define for_each_class(class) \
1823         for_class_range(class, sched_class_highest, NULL)
1824
1825 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1826 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1827 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1828 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1829 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1830
1831 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
1832 {
1833         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
1834 }
1835
1836 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
1837 {
1838         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
1839 }
1840
1841 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
1842 {
1843         return rq->rt.rt_queued > 0;
1844 }
1845
1846 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
1847 {
1848         return rq->cfs.nr_running > 0;
1849 }
1850
1851 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1852 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
1853
1854 #ifdef CONFIG_SMP
1855
1856 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1857
1858 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1859
1860 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1861
1862 #endif
1863
1864 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1865 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1866                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1867 {
1868         rq->idle_state = idle_state;
1869 }
1870
1871 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1872 {
1873         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1874
1875         return rq->idle_state;
1876 }
1877 #else
1878 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1879                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1880 {
1881 }
1882
1883 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1884 {
1885         return NULL;
1886 }
1887 #endif
1888
1889 extern void schedule_idle(void);
1890
1891 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1892 extern void sched_init_granularity(void);
1893 extern void update_max_interval(void);
1894
1895 extern void init_sched_dl_class(void);
1896 extern void init_sched_rt_class(void);
1897 extern void init_sched_fair_class(void);
1898
1899 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1900
1901 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1902 extern void resched_cpu(int cpu);
1903
1904 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1905 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1906
1907 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1908 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1909 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1910 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1911
1912 #define BW_SHIFT                20
1913 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1914 #define RATIO_SHIFT             8
1915 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
1916 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
1917 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1918
1919 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1920 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1921
1922 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1923 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1924 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1925
1926 /*
1927  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1928  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1929  * nohz mode if necessary.
1930  */
1931 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1932 {
1933         int cpu;
1934
1935         if (!tick_nohz_full_enabled())
1936                 return;
1937
1938         cpu = cpu_of(rq);
1939
1940         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1941                 return;
1942
1943         if (sched_can_stop_tick(rq))
1944                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1945         else
1946                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1947 }
1948 #else
1949 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1950 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1951 #endif
1952
1953 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1954 {
1955         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1956
1957         rq->nr_running = prev_nr + count;
1958
1959 #ifdef CONFIG_SMP
1960         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1961                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1962                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1963         }
1964 #endif
1965
1966         sched_update_tick_dependency(rq);
1967 }
1968
1969 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1970 {
1971         rq->nr_running -= count;
1972         /* Check if we still need preemption */
1973         sched_update_tick_dependency(rq);
1974 }
1975
1976 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1977 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1978
1979 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1980
1981 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1982 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1983
1984 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1985
1986 /*
1987  * Use hrtick when:
1988  *  - enabled by features
1989  *  - hrtimer is actually high res
1990  */
1991 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1992 {
1993         if (!sched_feat(HRTICK))
1994                 return 0;
1995         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1996                 return 0;
1997         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1998 }
1999
2000 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2001
2002 #else
2003
2004 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2005 {
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2010
2011 #ifndef arch_scale_freq_tick
2012 static __always_inline
2013 void arch_scale_freq_tick(void)
2014 {
2015 }
2016 #endif
2017
2018 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2019 static __always_inline
2020 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2021 {
2022         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2023 }
2024 #endif
2025
2026 #ifdef CONFIG_SMP
2027 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2028
2029 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2030
2031 /*
2032  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2033  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2034  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2035  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2036  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2037  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2038  */
2039 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2040         __releases(this_rq->lock)
2041         __acquires(busiest->lock)
2042         __acquires(this_rq->lock)
2043 {
2044         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2045         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2046
2047         return 1;
2048 }
2049
2050 #else
2051 /*
2052  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2053  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2054  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2055  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2056  * regardless of entry order into the function.
2057  */
2058 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2059         __releases(this_rq->lock)
2060         __acquires(busiest->lock)
2061         __acquires(this_rq->lock)
2062 {
2063         int ret = 0;
2064
2065         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2066                 if (busiest < this_rq) {
2067                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2068                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2069                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2070                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2071                         ret = 1;
2072                 } else
2073                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2074                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2075         }
2076         return ret;
2077 }
2078
2079 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2080
2081 /*
2082  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2083  */
2084 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2085 {
2086         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2087                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2088                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2089                 BUG_ON(1);
2090         }
2091
2092         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2093 }
2094
2095 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2096         __releases(busiest->lock)
2097 {
2098         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2099         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2100 }
2101
2102 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2103 {
2104         if (l1 > l2)
2105                 swap(l1, l2);
2106
2107         spin_lock(l1);
2108         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2109 }
2110
2111 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2112 {
2113         if (l1 > l2)
2114                 swap(l1, l2);
2115
2116         spin_lock_irq(l1);
2117         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2118 }
2119
2120 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2121 {
2122         if (l1 > l2)
2123                 swap(l1, l2);
2124
2125         raw_spin_lock(l1);
2126         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2127 }
2128
2129 /*
2130  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2131  *
2132  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2133  * you need to do so manually before calling.
2134  */
2135 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2136         __acquires(rq1->lock)
2137         __acquires(rq2->lock)
2138 {
2139         BUG_ON(!irqs_disabled());
2140         if (rq1 == rq2) {
2141                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2142                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2143         } else {
2144                 if (rq1 < rq2) {
2145                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2146                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2147                 } else {
2148                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2149                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2150                 }
2151         }
2152 }
2153
2154 /*
2155  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2156  *
2157  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2158  * you need to do so manually after calling.
2159  */
2160 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2161         __releases(rq1->lock)
2162         __releases(rq2->lock)
2163 {
2164         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2165         if (rq1 != rq2)
2166                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2167         else
2168                 __release(rq2->lock);
2169 }
2170
2171 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2172 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2173 extern bool sched_smp_initialized;
2174
2175 #else /* CONFIG_SMP */
2176
2177 /*
2178  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2179  *
2180  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2181  * you need to do so manually before calling.
2182  */
2183 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2184         __acquires(rq1->lock)
2185         __acquires(rq2->lock)
2186 {
2187         BUG_ON(!irqs_disabled());
2188         BUG_ON(rq1 != rq2);
2189         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2190         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2191 }
2192
2193 /*
2194  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2195  *
2196  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2197  * you need to do so manually after calling.
2198  */
2199 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2200         __releases(rq1->lock)
2201         __releases(rq2->lock)
2202 {
2203         BUG_ON(rq1 != rq2);
2204         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2205         __release(rq2->lock);
2206 }
2207
2208 #endif
2209
2210 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2211 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2212
2213 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2214 extern bool sched_debug_enabled;
2215
2216 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2217 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2218 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2219 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2220 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2221 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2222 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2223 extern void
2224 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2225 extern void
2226 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2227         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2228 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2229 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2230
2231 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2232 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2233 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2234
2235 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2236 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2237
2238 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2239 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2240 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2241
2242 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2243 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2244
2245 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2246
2247 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2248
2249 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2250 #else
2251 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2252 #endif
2253
2254
2255 #ifdef CONFIG_SMP
2256 static inline
2257 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2258 {
2259         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2260         int i;
2261
2262         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2263                          "sched RCU must be held");
2264         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2265                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2266
2267                 rq->dl.extra_bw += bw;
2268         }
2269 }
2270 #else
2271 static inline
2272 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2273 {
2274         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2275
2276         dl->extra_bw += bw;
2277 }
2278 #endif
2279
2280
2281 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2282 struct irqtime {
2283         u64                     total;
2284         u64                     tick_delta;
2285         u64                     irq_start_time;
2286         struct u64_stats_sync   sync;
2287 };
2288
2289 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2290
2291 /*
2292  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2293  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2294  * and never move forward.
2295  */
2296 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2297 {
2298         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2299         unsigned int seq;
2300         u64 total;
2301
2302         do {
2303                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2304                 total = irqtime->total;
2305         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2306
2307         return total;
2308 }
2309 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2310
2311 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2312 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2313
2314 /**
2315  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2316  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2317  * @flags: Update reason flags.
2318  *
2319  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2320  * being updated.
2321  *
2322  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2323  *
2324  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2325  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2326  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2327  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2328  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2329  * active all the time (or there are RT tasks only).
2330  *
2331  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2332  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2333  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2334  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2335  */
2336 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2337 {
2338         struct update_util_data *data;
2339
2340         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2341                                                   cpu_of(rq)));
2342         if (data)
2343                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2344 }
2345 #else
2346 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2347 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2348
2349 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2350 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2351
2352 static __always_inline
2353 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2354                                   struct task_struct *p)
2355 {
2356         unsigned long min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2357         unsigned long max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2358
2359         if (p) {
2360                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2361                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2362         }
2363
2364         /*
2365          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2366          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2367          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2368          */
2369         if (unlikely(min_util >= max_util))
2370                 return min_util;
2371
2372         return clamp(util, min_util, max_util);
2373 }
2374 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2375 static inline
2376 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2377                                   struct task_struct *p)
2378 {
2379         return util;
2380 }
2381 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2382
2383 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2384 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2385 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2386 # endif
2387 #else
2388 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2389 #endif
2390
2391 #ifdef CONFIG_SMP
2392 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2393 {
2394         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2395 }
2396 #endif
2397
2398 /**
2399  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2400  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2401  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2402  *
2403  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2404  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2405  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2406  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2407  */
2408 enum schedutil_type {
2409         FREQUENCY_UTIL,
2410         ENERGY_UTIL,
2411 };
2412
2413 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2414
2415 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2416                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2417                                  struct task_struct *p);
2418
2419 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2420 {
2421         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2422 }
2423
2424 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2425 {
2426         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2427 }
2428
2429 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2430 {
2431         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2432
2433         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2434                 util = max_t(unsigned long, util,
2435                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2436         }
2437
2438         return util;
2439 }
2440
2441 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2442 {
2443         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2444 }
2445 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2446 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2447                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2448                                  struct task_struct *p)
2449 {
2450         return 0;
2451 }
2452 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2453
2454 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2455 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2456 {
2457         return rq->avg_irq.util_avg;
2458 }
2459
2460 static inline
2461 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2462 {
2463         util *= (max - irq);
2464         util /= max;
2465
2466         return util;
2467
2468 }
2469 #else
2470 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2471 {
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 static inline
2476 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2477 {
2478         return util;
2479 }
2480 #endif
2481
2482 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2483
2484 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2485
2486 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2487
2488 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2489 {
2490         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2491 }
2492
2493 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2494
2495 #define perf_domain_span(pd) NULL
2496 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2497
2498 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2499
2500 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2501 /*
2502  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2503  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2504  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2505  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2506  */
2507 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2508                                         struct mm_struct *prev_mm,
2509                                         struct mm_struct *next_mm)
2510 {
2511         int membarrier_state;
2512
2513         if (prev_mm == next_mm)
2514                 return;
2515
2516         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2517         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2518                 return;
2519
2520         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2521 }
2522 #else
2523 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2524                                         struct mm_struct *prev_mm,
2525                                         struct mm_struct *next_mm)
2526 {
2527 }
2528 #endif
2529
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2532 {
2533         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2534                 return false;
2535
2536         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2537                 return false;
2538
2539         return true;
2540 }
2541 #endif
2542
2543 void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2544 void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);