d04530bf251fed21dfa0e4bcc0711dee85c7323e
[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 #ifdef CONFIG_SMP
100 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
101 #else
102 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
103 #endif
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 /*
111  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
112  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
113  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
114  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
115  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
116  *
117  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
118  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
119  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
120  *
121  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
122  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
123  */
124 #ifdef CONFIG_64BIT
125 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
127 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
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 /*
199  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
200  *
201  * This is actually gross. :(
202  *
203  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
204  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
205  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
206  * available on such platforms.
207  *
208  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
209  */
210 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
211
212 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
213 {
214 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
215         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
216 #else
217         return false;
218 #endif
219 }
220
221 /*
222  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
223  */
224 static inline bool
225 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
226 {
227         return dl_entity_is_special(a) ||
228                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
229 }
230
231 /*
232  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
233  */
234 struct rt_prio_array {
235         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
236         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
237 };
238
239 struct rt_bandwidth {
240         /* nests inside the rq lock: */
241         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
242         ktime_t                 rt_period;
243         u64                     rt_runtime;
244         struct hrtimer          rt_period_timer;
245         unsigned int            rt_period_active;
246 };
247
248 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
249
250 /*
251  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
252  * we need some place where:
253  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
254  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
255  *
256  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
257  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
258  * that, since here we are only interested in admission control, we
259  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
260  * need a timer to replenish it.
261  *
262  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
263  * meaning that:
264  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
265  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
266  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
267  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
268  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
269  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
270  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
271  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
272  * control.
273  */
274 struct dl_bandwidth {
275         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
276         u64                     dl_runtime;
277         u64                     dl_period;
278 };
279
280 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
281 {
282         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
283 }
284
285 struct dl_bw {
286         raw_spinlock_t          lock;
287         u64                     bw;
288         u64                     total_bw;
289 };
290
291 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
292
293 static inline
294 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
295 {
296         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
297         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
298 }
299
300 static inline
301 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
302 {
303         dl_b->total_bw += tsk_bw;
304         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
305 }
306
307 static inline
308 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
309 {
310         return dl_b->bw != -1 &&
311                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
312 }
313
314 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
315 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
316 extern int  sched_dl_global_validate(void);
317 extern void sched_dl_do_global(void);
318 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
319 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
320 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
321 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
322 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
323 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
324 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
325 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
326
327 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
328
329 #include <linux/cgroup.h>
330 #include <linux/psi.h>
331
332 struct cfs_rq;
333 struct rt_rq;
334
335 extern struct list_head task_groups;
336
337 struct cfs_bandwidth {
338 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
339         raw_spinlock_t          lock;
340         ktime_t                 period;
341         u64                     quota;
342         u64                     runtime;
343         s64                     hierarchical_quota;
344         u64                     runtime_expires;
345         int                     expires_seq;
346
347         short                   idle;
348         short                   period_active;
349         struct hrtimer          period_timer;
350         struct hrtimer          slack_timer;
351         struct list_head        throttled_cfs_rq;
352
353         /* Statistics: */
354         int                     nr_periods;
355         int                     nr_throttled;
356         u64                     throttled_time;
357
358         bool                    distribute_running;
359 #endif
360 };
361
362 /* Task group related information */
363 struct task_group {
364         struct cgroup_subsys_state css;
365
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         /* schedulable entities of this group on each CPU */
368         struct sched_entity     **se;
369         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
370         struct cfs_rq           **cfs_rq;
371         unsigned long           shares;
372
373 #ifdef  CONFIG_SMP
374         /*
375          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
376          * it in its own cacheline separated from the fields above which
377          * will also be accessed at each tick.
378          */
379         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
380 #endif
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         struct sched_rt_entity  **rt_se;
385         struct rt_rq            **rt_rq;
386
387         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
388 #endif
389
390         struct rcu_head         rcu;
391         struct list_head        list;
392
393         struct task_group       *parent;
394         struct list_head        siblings;
395         struct list_head        children;
396
397 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
398         struct autogroup        *autogroup;
399 #endif
400
401         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
402 };
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
406
407 /*
408  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
409  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
410  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
411  * too large, so as the shares value of a task group.
412  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
413  *  limitation from this.)
414  */
415 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
416 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
417 #endif
418
419 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
420
421 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
422                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
423
424 /*
425  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
426  * leaving it for the final time.
427  *
428  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
429  */
430 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
431 {
432         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
433 }
434
435 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
436
437 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
438 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
439 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
440 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
441 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
442                         struct sched_entity *se, int cpu,
443                         struct sched_entity *parent);
444 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
445
446 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
447 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
448 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
449
450 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
451 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
452 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
453                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
454                 struct sched_rt_entity *parent);
455 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
456 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
457 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
458 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
459 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
460
461 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
462 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
463                                struct task_group *parent);
464 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
465 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
466
467 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
468
469 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
470 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
474                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
475 #else /* !CONFIG_SMP */
476 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
477                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
480
481 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
482
483 struct cfs_bandwidth { };
484
485 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
486
487 /* CFS-related fields in a runqueue */
488 struct cfs_rq {
489         struct load_weight      load;
490         unsigned long           runnable_weight;
491         unsigned int            nr_running;
492         unsigned int            h_nr_running;
493
494         u64                     exec_clock;
495         u64                     min_vruntime;
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         u64                     min_vruntime_copy;
498 #endif
499
500         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
501
502         /*
503          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
504          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
505          */
506         struct sched_entity     *curr;
507         struct sched_entity     *next;
508         struct sched_entity     *last;
509         struct sched_entity     *skip;
510
511 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
512         unsigned int            nr_spread_over;
513 #endif
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516         /*
517          * CFS load tracking
518          */
519         struct sched_avg        avg;
520 #ifndef CONFIG_64BIT
521         u64                     load_last_update_time_copy;
522 #endif
523         struct {
524                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
525                 int             nr;
526                 unsigned long   load_avg;
527                 unsigned long   util_avg;
528                 unsigned long   runnable_sum;
529         } removed;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
533         long                    propagate;
534         long                    prop_runnable_sum;
535
536         /*
537          *   h_load = weight * f(tg)
538          *
539          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
540          * this group.
541          */
542         unsigned long           h_load;
543         u64                     last_h_load_update;
544         struct sched_entity     *h_load_next;
545 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
546 #endif /* CONFIG_SMP */
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
550
551         /*
552          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
553          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
554          * (like users, containers etc.)
555          *
556          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
557          * This list is used during load balance.
558          */
559         int                     on_list;
560         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
561         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
562
563 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
564         int                     runtime_enabled;
565         int                     expires_seq;
566         u64                     runtime_expires;
567         s64                     runtime_remaining;
568
569         u64                     throttled_clock;
570         u64                     throttled_clock_task;
571         u64                     throttled_clock_task_time;
572         int                     throttled;
573         int                     throttle_count;
574         struct list_head        throttled_list;
575 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
576 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
577 };
578
579 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
580 {
581         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
582 }
583
584 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
585 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
586 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
587 #endif
588
589 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
590 struct rt_rq {
591         struct rt_prio_array    active;
592         unsigned int            rt_nr_running;
593         unsigned int            rr_nr_running;
594 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
595         struct {
596                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
597 #ifdef CONFIG_SMP
598                 int             next; /* next highest */
599 #endif
600         } highest_prio;
601 #endif
602 #ifdef CONFIG_SMP
603         unsigned long           rt_nr_migratory;
604         unsigned long           rt_nr_total;
605         int                     overloaded;
606         struct plist_head       pushable_tasks;
607
608 #endif /* CONFIG_SMP */
609         int                     rt_queued;
610
611         int                     rt_throttled;
612         u64                     rt_time;
613         u64                     rt_runtime;
614         /* Nests inside the rq lock: */
615         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
616
617 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
618         unsigned long           rt_nr_boosted;
619
620         struct rq               *rq;
621         struct task_group       *tg;
622 #endif
623 };
624
625 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
626 {
627         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
628 }
629
630 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
631 struct dl_rq {
632         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
633         struct rb_root_cached   root;
634
635         unsigned long           dl_nr_running;
636
637 #ifdef CONFIG_SMP
638         /*
639          * Deadline values of the currently executing and the
640          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
641          * the decision whether or not a ready but not running task
642          * should migrate somewhere else.
643          */
644         struct {
645                 u64             curr;
646                 u64             next;
647         } earliest_dl;
648
649         unsigned long           dl_nr_migratory;
650         int                     overloaded;
651
652         /*
653          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
654          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
655          * of the leftmost (earliest deadline) element.
656          */
657         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
658 #else
659         struct dl_bw            dl_bw;
660 #endif
661         /*
662          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
663          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
664          * task blocks
665          */
666         u64                     running_bw;
667
668         /*
669          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
670          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
671          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
672          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
673          * policy, or terminates).
674          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
675          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
676          */
677         u64                     this_bw;
678         u64                     extra_bw;
679
680         /*
681          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
682          * by the GRUB algorithm.
683          */
684         u64                     bw_ratio;
685 };
686
687 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
688 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
689 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
690 #else
691 #define entity_is_task(se)      1
692 #endif
693
694 #ifdef CONFIG_SMP
695 /*
696  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
697  */
698 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
699 {
700         return scale_load_down(se->load.weight);
701 }
702
703 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
704 {
705         return scale_load_down(se->runnable_weight);
706 }
707
708 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
709 {
710         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
711 }
712
713 struct perf_domain {
714         struct em_perf_domain *em_pd;
715         struct perf_domain *next;
716         struct rcu_head rcu;
717 };
718
719 /* Scheduling group status flags */
720 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
721 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
722
723 /*
724  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
725  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
726  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
727  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
728  * object.
729  *
730  */
731 struct root_domain {
732         atomic_t                refcount;
733         atomic_t                rto_count;
734         struct rcu_head         rcu;
735         cpumask_var_t           span;
736         cpumask_var_t           online;
737
738         /*
739          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
740          * - More than one runnable task
741          * - Running task is misfit
742          */
743         int                     overload;
744
745         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
746         int                     overutilized;
747
748         /*
749          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
750          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
751          */
752         cpumask_var_t           dlo_mask;
753         atomic_t                dlo_count;
754         struct dl_bw            dl_bw;
755         struct cpudl            cpudl;
756
757 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
758         /*
759          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
760          */
761         struct irq_work         rto_push_work;
762         raw_spinlock_t          rto_lock;
763         /* These are only updated and read within rto_lock */
764         int                     rto_loop;
765         int                     rto_cpu;
766         /* These atomics are updated outside of a lock */
767         atomic_t                rto_loop_next;
768         atomic_t                rto_loop_start;
769 #endif
770         /*
771          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
772          * one runnable RT task.
773          */
774         cpumask_var_t           rto_mask;
775         struct cpupri           cpupri;
776
777         unsigned long           max_cpu_capacity;
778
779         /*
780          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
781          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
782          */
783         struct perf_domain      *pd;
784 };
785
786 extern struct root_domain def_root_domain;
787 extern struct mutex sched_domains_mutex;
788
789 extern void init_defrootdomain(void);
790 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
791 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
792 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
793 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
794
795 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
796 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
797 #endif
798 #endif /* CONFIG_SMP */
799
800 /*
801  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
802  *
803  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
804  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
805  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
806  */
807 struct rq {
808         /* runqueue lock: */
809         raw_spinlock_t          lock;
810
811         /*
812          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
813          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
814          */
815         unsigned int            nr_running;
816 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
817         unsigned int            nr_numa_running;
818         unsigned int            nr_preferred_running;
819         unsigned int            numa_migrate_on;
820 #endif
821         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
822         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
823 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
824 #ifdef CONFIG_SMP
825         unsigned long           last_load_update_tick;
826         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
827         unsigned int            has_blocked_load;
828 #endif /* CONFIG_SMP */
829         unsigned int            nohz_tick_stopped;
830         atomic_t nohz_flags;
831 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
832
833         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
834         struct load_weight      load;
835         unsigned long           nr_load_updates;
836         u64                     nr_switches;
837
838         struct cfs_rq           cfs;
839         struct rt_rq            rt;
840         struct dl_rq            dl;
841
842 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
843         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
844         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
845         struct list_head        *tmp_alone_branch;
846 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
847
848         /*
849          * This is part of a global counter where only the total sum
850          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
851          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
852          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
853          */
854         unsigned long           nr_uninterruptible;
855
856         struct task_struct      *curr;
857         struct task_struct      *idle;
858         struct task_struct      *stop;
859         unsigned long           next_balance;
860         struct mm_struct        *prev_mm;
861
862         unsigned int            clock_update_flags;
863         u64                     clock;
864         u64                     clock_task;
865
866         atomic_t                nr_iowait;
867
868 #ifdef CONFIG_SMP
869         struct root_domain      *rd;
870         struct sched_domain     *sd;
871
872         unsigned long           cpu_capacity;
873         unsigned long           cpu_capacity_orig;
874
875         struct callback_head    *balance_callback;
876
877         unsigned char           idle_balance;
878
879         unsigned long           misfit_task_load;
880
881         /* For active balancing */
882         int                     active_balance;
883         int                     push_cpu;
884         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
885
886         /* CPU of this runqueue: */
887         int                     cpu;
888         int                     online;
889
890         struct list_head cfs_tasks;
891
892         struct sched_avg        avg_rt;
893         struct sched_avg        avg_dl;
894 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
895         struct sched_avg        avg_irq;
896 #endif
897         u64                     idle_stamp;
898         u64                     avg_idle;
899
900         /* This is used to determine avg_idle's max value */
901         u64                     max_idle_balance_cost;
902 #endif
903
904 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
905         u64                     prev_irq_time;
906 #endif
907 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
908         u64                     prev_steal_time;
909 #endif
910 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
911         u64                     prev_steal_time_rq;
912 #endif
913
914         /* calc_load related fields */
915         unsigned long           calc_load_update;
916         long                    calc_load_active;
917
918 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
919 #ifdef CONFIG_SMP
920         int                     hrtick_csd_pending;
921         call_single_data_t      hrtick_csd;
922 #endif
923         struct hrtimer          hrtick_timer;
924 #endif
925
926 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
927         /* latency stats */
928         struct sched_info       rq_sched_info;
929         unsigned long long      rq_cpu_time;
930         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
931
932         /* sys_sched_yield() stats */
933         unsigned int            yld_count;
934
935         /* schedule() stats */
936         unsigned int            sched_count;
937         unsigned int            sched_goidle;
938
939         /* try_to_wake_up() stats */
940         unsigned int            ttwu_count;
941         unsigned int            ttwu_local;
942 #endif
943
944 #ifdef CONFIG_SMP
945         struct llist_head       wake_list;
946 #endif
947
948 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
949         /* Must be inspected within a rcu lock section */
950         struct cpuidle_state    *idle_state;
951 #endif
952 };
953
954 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         return rq->cpu;
958 #else
959         return 0;
960 #endif
961 }
962
963
964 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
965 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
966
967 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
968 {
969         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
970                 __update_idle_core(rq);
971 }
972
973 #else
974 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
975 #endif
976
977 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
978
979 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
980 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
981 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
982 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
983 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
984
985 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
986
987 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
988 {
989         return READ_ONCE(rq->clock);
990 }
991
992 /*
993  * rq::clock_update_flags bits
994  *
995  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
996  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
997  *  neighbouring rq clock updates.
998  *
999  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1000  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1001  *
1002  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1003  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1004  *
1005  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1006  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1007  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1008  *
1009  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1010  *
1011  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1012  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1013  * back.
1014  */
1015 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1016 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1017 #define RQCF_UPDATED            0x04
1018
1019 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1020 {
1021         /*
1022          * The only reason for not seeing a clock update since the
1023          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1024          */
1025         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1026 }
1027
1028 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1029 {
1030         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1031         assert_clock_updated(rq);
1032
1033         return rq->clock;
1034 }
1035
1036 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1037 {
1038         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1039         assert_clock_updated(rq);
1040
1041         return rq->clock_task;
1042 }
1043
1044 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1045 {
1046         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1047         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1052  * request is cancelled.
1053  */
1054 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1055 {
1056         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1057         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1058 }
1059
1060 struct rq_flags {
1061         unsigned long flags;
1062         struct pin_cookie cookie;
1063 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1064         /*
1065          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1066          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1067          * restored in rq_repin_lock().
1068          */
1069         unsigned int clock_update_flags;
1070 #endif
1071 };
1072
1073 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1074 {
1075         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1076
1077 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1078         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1079         rf->clock_update_flags = 0;
1080 #endif
1081 }
1082
1083 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1087                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1088 #endif
1089
1090         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1091 }
1092
1093 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1094 {
1095         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1096
1097 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1098         /*
1099          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1100          */
1101         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1102 #endif
1103 }
1104
1105 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1106         __acquires(rq->lock);
1107
1108 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1109         __acquires(p->pi_lock)
1110         __acquires(rq->lock);
1111
1112 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1113         __releases(rq->lock)
1114 {
1115         rq_unpin_lock(rq, rf);
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         rq_unpin_lock(rq, rf);
1125         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1126         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1127 }
1128
1129 static inline void
1130 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1131         __acquires(rq->lock)
1132 {
1133         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1134         rq_pin_lock(rq, rf);
1135 }
1136
1137 static inline void
1138 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1139         __acquires(rq->lock)
1140 {
1141         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1142         rq_pin_lock(rq, rf);
1143 }
1144
1145 static inline void
1146 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1147         __acquires(rq->lock)
1148 {
1149         raw_spin_lock(&rq->lock);
1150         rq_pin_lock(rq, rf);
1151 }
1152
1153 static inline void
1154 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1155         __acquires(rq->lock)
1156 {
1157         raw_spin_lock(&rq->lock);
1158         rq_repin_lock(rq, rf);
1159 }
1160
1161 static inline void
1162 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1163         __releases(rq->lock)
1164 {
1165         rq_unpin_lock(rq, rf);
1166         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1167 }
1168
1169 static inline void
1170 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1171         __releases(rq->lock)
1172 {
1173         rq_unpin_lock(rq, rf);
1174         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1175 }
1176
1177 static inline void
1178 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1179         __releases(rq->lock)
1180 {
1181         rq_unpin_lock(rq, rf);
1182         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1183 }
1184
1185 static inline struct rq *
1186 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1187         __acquires(rq->lock)
1188 {
1189         struct rq *rq;
1190
1191         local_irq_disable();
1192         rq = this_rq();
1193         rq_lock(rq, rf);
1194         return rq;
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_NUMA
1198 enum numa_topology_type {
1199         NUMA_DIRECT,
1200         NUMA_GLUELESS_MESH,
1201         NUMA_BACKPLANE,
1202 };
1203 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1204 extern int sched_max_numa_distance;
1205 extern bool find_numa_distance(int distance);
1206 #endif
1207
1208 #ifdef CONFIG_NUMA
1209 extern void sched_init_numa(void);
1210 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1211 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1212 #else
1213 static inline void sched_init_numa(void) { }
1214 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1215 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1216 #endif
1217
1218 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1219 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1220 enum numa_faults_stats {
1221         NUMA_MEM = 0,
1222         NUMA_CPU,
1223         NUMA_MEMBUF,
1224         NUMA_CPUBUF
1225 };
1226 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1227 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1228 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1229                         int cpu, int scpu);
1230 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1231 #else
1232 static inline void
1233 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1234 {
1235 }
1236 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1237
1238 #ifdef CONFIG_SMP
1239
1240 static inline void
1241 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1242                        struct callback_head *head,
1243                        void (*func)(struct rq *rq))
1244 {
1245         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1246
1247         if (unlikely(head->next))
1248                 return;
1249
1250         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1251         head->next = rq->balance_callback;
1252         rq->balance_callback = head;
1253 }
1254
1255 extern void sched_ttwu_pending(void);
1256
1257 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1258         rcu_dereference_check((p), \
1259                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1260
1261 /*
1262  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1263  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1264  *
1265  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1266  * preempt-disabled sections.
1267  */
1268 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1269         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1270                         __sd; __sd = __sd->parent)
1271
1272 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1273
1274 /**
1275  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1276  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1277  *              be returned.
1278  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1279  *              for the given CPU.
1280  *
1281  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1282  */
1283 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1284 {
1285         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1286
1287         for_each_domain(cpu, sd) {
1288                 if (!(sd->flags & flag))
1289                         break;
1290                 hsd = sd;
1291         }
1292
1293         return hsd;
1294 }
1295
1296 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1297 {
1298         struct sched_domain *sd;
1299
1300         for_each_domain(cpu, sd) {
1301                 if (sd->flags & flag)
1302                         break;
1303         }
1304
1305         return sd;
1306 }
1307
1308 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1309 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1310 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1311 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1312 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1313 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym_packing);
1314 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym_cpucapacity);
1315 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1316
1317 struct sched_group_capacity {
1318         atomic_t                ref;
1319         /*
1320          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1321          * for a single CPU.
1322          */
1323         unsigned long           capacity;
1324         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1325         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1326         unsigned long           next_update;
1327         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1328
1329 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1330         int                     id;
1331 #endif
1332
1333         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1334 };
1335
1336 struct sched_group {
1337         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1338         atomic_t                ref;
1339
1340         unsigned int            group_weight;
1341         struct sched_group_capacity *sgc;
1342         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1343
1344         /*
1345          * The CPUs this group covers.
1346          *
1347          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1348          * by attaching extra space to the end of the structure,
1349          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1350          */
1351         unsigned long           cpumask[0];
1352 };
1353
1354 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1355 {
1356         return to_cpumask(sg->cpumask);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * See build_balance_mask().
1361  */
1362 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1363 {
1364         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1365 }
1366
1367 /**
1368  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1369  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1370  */
1371 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1372 {
1373         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1374 }
1375
1376 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1377
1378 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1379 void register_sched_domain_sysctl(void);
1380 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1381 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1382 #else
1383 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1384 {
1385 }
1386 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1387 {
1388 }
1389 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1390 {
1391 }
1392 #endif
1393
1394 #else
1395
1396 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1397
1398 #endif /* CONFIG_SMP */
1399
1400 #include "stats.h"
1401 #include "autogroup.h"
1402
1403 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1404
1405 /*
1406  * Return the group to which this tasks belongs.
1407  *
1408  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1409  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1410  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1411  *
1412  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1413  * core changes this before calling sched_move_task().
1414  *
1415  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1416  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1417  */
1418 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1419 {
1420         return p->sched_task_group;
1421 }
1422
1423 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1424 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1425 {
1426 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1427         struct task_group *tg = task_group(p);
1428 #endif
1429
1430 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1431         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1432         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1433         p->se.parent = tg->se[cpu];
1434 #endif
1435
1436 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1437         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1438         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1439 #endif
1440 }
1441
1442 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1443
1444 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1445 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1446 {
1447         return NULL;
1448 }
1449
1450 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1451
1452 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1453 {
1454         set_task_rq(p, cpu);
1455 #ifdef CONFIG_SMP
1456         /*
1457          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1458          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1459          * per-task data have been completed by this moment.
1460          */
1461         smp_wmb();
1462 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1463         p->cpu = cpu;
1464 #else
1465         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1466 #endif
1467         p->wake_cpu = cpu;
1468 #endif
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1473  */
1474 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1475 # include <linux/static_key.h>
1476 # define const_debug __read_mostly
1477 #else
1478 # define const_debug const
1479 #endif
1480
1481 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1482         __SCHED_FEAT_##name ,
1483
1484 enum {
1485 #include "features.h"
1486         __SCHED_FEAT_NR,
1487 };
1488
1489 #undef SCHED_FEAT
1490
1491 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1492
1493 /*
1494  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1495  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1496  */
1497 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1498
1499 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1500 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1501 {                                                                       \
1502         return static_key_##enabled(key);                               \
1503 }
1504
1505 #include "features.h"
1506 #undef SCHED_FEAT
1507
1508 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1509 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1510
1511 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1512
1513 /*
1514  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1515  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1516  * features default.
1517  */
1518 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1519         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1520 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1521 #include "features.h"
1522         0;
1523 #undef SCHED_FEAT
1524
1525 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1526
1527 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1528
1529 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1530 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1531
1532 static inline u64 global_rt_period(void)
1533 {
1534         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1535 }
1536
1537 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1538 {
1539         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1540                 return RUNTIME_INF;
1541
1542         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1543 }
1544
1545 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1546 {
1547         return rq->curr == p;
1548 }
1549
1550 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1551 {
1552 #ifdef CONFIG_SMP
1553         return p->on_cpu;
1554 #else
1555         return task_current(rq, p);
1556 #endif
1557 }
1558
1559 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1560 {
1561         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1562 }
1563
1564 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1565 {
1566         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * wake flags
1571  */
1572 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1573 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1574 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1575
1576 /*
1577  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1578  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1579  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1580  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1581  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1582  * slice expiry etc.
1583  */
1584
1585 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1586 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1587
1588 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1589 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1590
1591 /*
1592  * {de,en}queue flags:
1593  *
1594  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1595  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1596  *
1597  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1598  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1599  *                should preserve as much state as possible.
1600  *
1601  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1602  *        in the runqueue.
1603  *
1604  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1605  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1606  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1607  *
1608  */
1609
1610 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1611 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1612 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1613 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1614
1615 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1616 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1617 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1618 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1619
1620 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1621 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1624 #else
1625 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1626 #endif
1627
1628 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1629
1630 struct sched_class {
1631         const struct sched_class *next;
1632
1633         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1634         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1635         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1636         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1637
1638         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1639
1640         /*
1641          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1642          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1643          * something equivalent.
1644          *
1645          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1646          * tasks.
1647          */
1648         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1649                                                struct task_struct *prev,
1650                                                struct rq_flags *rf);
1651         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1652
1653 #ifdef CONFIG_SMP
1654         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1655         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1656
1657         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1658
1659         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1660                                  const struct cpumask *newmask);
1661
1662         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1663         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1664 #endif
1665
1666         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1667         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1668         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1669         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1670
1671         /*
1672          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1673          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1674          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1675          */
1676         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1677         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1678         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1679                               int oldprio);
1680
1681         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1682                                         struct task_struct *task);
1683
1684         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1685
1686 #define TASK_SET_GROUP          0
1687 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1688
1689 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1690         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1691 #endif
1692 };
1693
1694 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1695 {
1696         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1697 }
1698
1699 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1700 {
1701         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1702 }
1703
1704 #ifdef CONFIG_SMP
1705 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1706 #else
1707 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1708 #endif
1709 #define for_each_class(class) \
1710    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1711
1712 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1713 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1714 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1715 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1716 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1717
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720
1721 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1722
1723 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1724
1725 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1726
1727 #endif
1728
1729 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1730 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1731                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1732 {
1733         rq->idle_state = idle_state;
1734 }
1735
1736 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1737 {
1738         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1739
1740         return rq->idle_state;
1741 }
1742 #else
1743 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1744                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1745 {
1746 }
1747
1748 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1749 {
1750         return NULL;
1751 }
1752 #endif
1753
1754 extern void schedule_idle(void);
1755
1756 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1757 extern void sched_init_granularity(void);
1758 extern void update_max_interval(void);
1759
1760 extern void init_sched_dl_class(void);
1761 extern void init_sched_rt_class(void);
1762 extern void init_sched_fair_class(void);
1763
1764 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1765
1766 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1767 extern void resched_cpu(int cpu);
1768
1769 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1770 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1771
1772 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1773 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1774 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1775 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1776 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1777
1778 #define BW_SHIFT                20
1779 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1780 #define RATIO_SHIFT             8
1781 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1782
1783 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1784 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1785
1786 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1787 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1788 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1789
1790 /*
1791  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1792  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1793  * nohz mode if necessary.
1794  */
1795 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1796 {
1797         int cpu;
1798
1799         if (!tick_nohz_full_enabled())
1800                 return;
1801
1802         cpu = cpu_of(rq);
1803
1804         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1805                 return;
1806
1807         if (sched_can_stop_tick(rq))
1808                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1809         else
1810                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1811 }
1812 #else
1813 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1814 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1815 #endif
1816
1817 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1818 {
1819         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1820
1821         rq->nr_running = prev_nr + count;
1822
1823 #ifdef CONFIG_SMP
1824         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1825                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1826                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1827         }
1828 #endif
1829
1830         sched_update_tick_dependency(rq);
1831 }
1832
1833 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1834 {
1835         rq->nr_running -= count;
1836         /* Check if we still need preemption */
1837         sched_update_tick_dependency(rq);
1838 }
1839
1840 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1841 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1842
1843 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1844
1845 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1846 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1847
1848 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1849
1850 /*
1851  * Use hrtick when:
1852  *  - enabled by features
1853  *  - hrtimer is actually high res
1854  */
1855 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1856 {
1857         if (!sched_feat(HRTICK))
1858                 return 0;
1859         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1860                 return 0;
1861         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1862 }
1863
1864 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1865
1866 #else
1867
1868 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1869 {
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1874
1875 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1876 static __always_inline
1877 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1878 {
1879         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1880 }
1881 #endif
1882
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1885
1886 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1887
1888 /*
1889  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1890  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1891  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1892  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1893  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1894  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1895  */
1896 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1897         __releases(this_rq->lock)
1898         __acquires(busiest->lock)
1899         __acquires(this_rq->lock)
1900 {
1901         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1902         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1903
1904         return 1;
1905 }
1906
1907 #else
1908 /*
1909  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1910  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1911  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1912  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1913  * regardless of entry order into the function.
1914  */
1915 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1916         __releases(this_rq->lock)
1917         __acquires(busiest->lock)
1918         __acquires(this_rq->lock)
1919 {
1920         int ret = 0;
1921
1922         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1923                 if (busiest < this_rq) {
1924                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1925                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1926                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1927                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1928                         ret = 1;
1929                 } else
1930                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1931                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1932         }
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1937
1938 /*
1939  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1940  */
1941 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1942 {
1943         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1944                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1945                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1946                 BUG_ON(1);
1947         }
1948
1949         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1950 }
1951
1952 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1953         __releases(busiest->lock)
1954 {
1955         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1956         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1957 }
1958
1959 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1960 {
1961         if (l1 > l2)
1962                 swap(l1, l2);
1963
1964         spin_lock(l1);
1965         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1966 }
1967
1968 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1969 {
1970         if (l1 > l2)
1971                 swap(l1, l2);
1972
1973         spin_lock_irq(l1);
1974         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1975 }
1976
1977 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1978 {
1979         if (l1 > l2)
1980                 swap(l1, l2);
1981
1982         raw_spin_lock(l1);
1983         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1988  *
1989  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1990  * you need to do so manually before calling.
1991  */
1992 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1993         __acquires(rq1->lock)
1994         __acquires(rq2->lock)
1995 {
1996         BUG_ON(!irqs_disabled());
1997         if (rq1 == rq2) {
1998                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1999                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2000         } else {
2001                 if (rq1 < rq2) {
2002                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2003                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2004                 } else {
2005                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2006                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2007                 }
2008         }
2009 }
2010
2011 /*
2012  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2013  *
2014  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2015  * you need to do so manually after calling.
2016  */
2017 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2018         __releases(rq1->lock)
2019         __releases(rq2->lock)
2020 {
2021         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2022         if (rq1 != rq2)
2023                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2024         else
2025                 __release(rq2->lock);
2026 }
2027
2028 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2029 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2030 extern bool sched_smp_initialized;
2031
2032 #else /* CONFIG_SMP */
2033
2034 /*
2035  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2036  *
2037  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2038  * you need to do so manually before calling.
2039  */
2040 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2041         __acquires(rq1->lock)
2042         __acquires(rq2->lock)
2043 {
2044         BUG_ON(!irqs_disabled());
2045         BUG_ON(rq1 != rq2);
2046         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2047         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2048 }
2049
2050 /*
2051  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2052  *
2053  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2054  * you need to do so manually after calling.
2055  */
2056 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2057         __releases(rq1->lock)
2058         __releases(rq2->lock)
2059 {
2060         BUG_ON(rq1 != rq2);
2061         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2062         __release(rq2->lock);
2063 }
2064
2065 #endif
2066
2067 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2068 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2069
2070 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2071 extern bool sched_debug_enabled;
2072
2073 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2074 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2075 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2076 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2077 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2078 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2079 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2080 extern void
2081 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2082 extern void
2083 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2084         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2085 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2086 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2087
2088 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2089 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2090 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2091
2092 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2093 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2094
2095 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2096 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2097 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2098
2099 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2100 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2101
2102 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2103
2104 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2105
2106 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2107 #else
2108 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2109 #endif
2110
2111
2112 #ifdef CONFIG_SMP
2113 static inline
2114 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2115 {
2116         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2117         int i;
2118
2119         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2120                          "sched RCU must be held");
2121         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2122                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2123
2124                 rq->dl.extra_bw += bw;
2125         }
2126 }
2127 #else
2128 static inline
2129 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2130 {
2131         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2132
2133         dl->extra_bw += bw;
2134 }
2135 #endif
2136
2137
2138 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2139 struct irqtime {
2140         u64                     total;
2141         u64                     tick_delta;
2142         u64                     irq_start_time;
2143         struct u64_stats_sync   sync;
2144 };
2145
2146 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2147
2148 /*
2149  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2150  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2151  * and never move forward.
2152  */
2153 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2154 {
2155         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2156         unsigned int seq;
2157         u64 total;
2158
2159         do {
2160                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2161                 total = irqtime->total;
2162         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2163
2164         return total;
2165 }
2166 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2167
2168 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2169 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2170
2171 /**
2172  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2173  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2174  * @flags: Update reason flags.
2175  *
2176  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2177  * being updated.
2178  *
2179  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2180  *
2181  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2182  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2183  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2184  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2185  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2186  * active all the time (or there are RT tasks only).
2187  *
2188  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2189  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2190  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2191  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2192  */
2193 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2194 {
2195         struct update_util_data *data;
2196
2197         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2198                                                   cpu_of(rq)));
2199         if (data)
2200                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2201 }
2202 #else
2203 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2204 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2205
2206 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2207 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2208 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2209 # endif
2210 #else
2211 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2212 #endif
2213
2214 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2215 /**
2216  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2217  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2218  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2219  *
2220  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2221  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2222  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2223  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2224  */
2225 enum schedutil_type {
2226         FREQUENCY_UTIL,
2227         ENERGY_UTIL,
2228 };
2229
2230 unsigned long schedutil_freq_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2231                                   unsigned long max, enum schedutil_type type);
2232
2233 static inline unsigned long schedutil_energy_util(int cpu, unsigned long cfs)
2234 {
2235         unsigned long max = arch_scale_cpu_capacity(NULL, cpu);
2236
2237         return schedutil_freq_util(cpu, cfs, max, ENERGY_UTIL);
2238 }
2239
2240 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2241 {
2242         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2243 }
2244
2245 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2246 {
2247         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2248 }
2249
2250 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2251 {
2252         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2253
2254         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2255                 util = max_t(unsigned long, util,
2256                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2257         }
2258
2259         return util;
2260 }
2261
2262 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2263 {
2264         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2265 }
2266 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2267 static inline unsigned long schedutil_energy_util(int cpu, unsigned long cfs)
2268 {
2269         return cfs;
2270 }
2271 #endif
2272
2273 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2274 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2275 {
2276         return rq->avg_irq.util_avg;
2277 }
2278
2279 static inline
2280 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2281 {
2282         util *= (max - irq);
2283         util /= max;
2284
2285         return util;
2286
2287 }
2288 #else
2289 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2290 {
2291         return 0;
2292 }
2293
2294 static inline
2295 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2296 {
2297         return util;
2298 }
2299 #endif
2300
2301 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2302 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2303 #else
2304 #define perf_domain_span(pd) NULL
2305 #endif
2306
2307 #ifdef CONFIG_SMP
2308 extern struct static_key_false sched_energy_present;
2309 #endif