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/bitops.h>
  40 #include <linux/blkdev.h>
  41 #include <linux/compat.h>
  42 #include <linux/context_tracking.h>
  43 #include <linux/cpufreq.h>
  44 #include <linux/cpuidle.h>
  45 #include <linux/cpuset.h>
  46 #include <linux/ctype.h>
  47 #include <linux/debugfs.h>
  48 #include <linux/delayacct.h>
  49 #include <linux/energy_model.h>
  50 #include <linux/init_task.h>
  51 #include <linux/kprobes.h>
  52 #include <linux/kthread.h>
  53 #include <linux/membarrier.h>
  54 #include <linux/migrate.h>
  55 #include <linux/mmu_context.h>
  56 #include <linux/nmi.h>
  57 #include <linux/proc_fs.h>
  58 #include <linux/prefetch.h>
  59 #include <linux/profile.h>
  60 #include <linux/psi.h>
  61 #include <linux/ratelimit.h>
  62 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  63 #include <linux/security.h>
  64 #include <linux/stop_machine.h>
  65 #include <linux/suspend.h>
  66 #include <linux/swait.h>
  67 #include <linux/syscalls.h>
  68 #include <linux/task_work.h>
  69 #include <linux/tsacct_kern.h>
  70
  71 #include <asm/tlb.h>
  72
  73 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  74 # include <asm/paravirt.h>
  75 #endif
  76
  77 #include "cpupri.h"
  78 #include "cpudeadline.h"
  79
  80 #include <trace/events/sched.h>
  81
  82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  83 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  84 #else
  85 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  86 #endif
  87
  88 struct rq;
  89 struct cpuidle_state;
  90
  91 /* task_struct::on_rq states: */
  92 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  93 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  94
  95 extern __read_mostly int scheduler_running;
  96
  97 extern unsigned long calc_load_update;
  98 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  99
 100 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
 101 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
 102
 103 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
 104 /*
 105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 106  */
 107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 108
 109 /*
 110  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 111  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 112  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 113  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 114  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 115  *
 116  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 117  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 118  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 119  *
 120  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 121  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 122  */
 123 #ifdef CONFIG_64BIT
 124 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 125 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 126 # define scale_load_down(w) \
 127 ({ \
 128         unsigned long __w = (w); \
 129         if (__w) \
 130                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 131         __w; \
 132 })
 133 #else
 134 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 135 # define scale_load(w)          (w)
 136 # define scale_load_down(w)     (w)
 137 #endif
 138
 139 /*
 140  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 141  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 142  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 143  * following must be true:
 144  *
 145  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
 146  *
 147  */
 148 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 149
 150 /*
 151  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 152  * 10 -> just above 1us
 153  * 9  -> just above 0.5us
 154  */
 155 #define DL_SCALE                10
 156
 157 /*
 158  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 159  */
 160 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 161
 162 static inline int idle_policy(int policy)
 163 {
 164         return policy == SCHED_IDLE;
 165 }
 166 static inline int fair_policy(int policy)
 167 {
 168         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 169 }
 170
 171 static inline int rt_policy(int policy)
 172 {
 173         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 174 }
 175
 176 static inline int dl_policy(int policy)
 177 {
 178         return policy == SCHED_DEADLINE;
 179 }
 180 static inline bool valid_policy(int policy)
 181 {
 182         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 183                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 184 }
 185
 186 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 187 {
 188         return idle_policy(p->policy);
 189 }
 190
 191 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 192 {
 193         return rt_policy(p->policy);
 194 }
 195
 196 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 197 {
 198         return dl_policy(p->policy);
 199 }
 200
 201 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 202
 203 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 204 {
 205         s64 diff = sample - *avg;
 206         *avg += diff / 8;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
 211  * is UB; cap at size-1.
 212  */
 213 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
 214         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
 215
 216 /*
 217  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 218  *
 219  * This is actually gross. :(
 220  *
 221  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 222  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 223  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 224  * available on such platforms.
 225  *
 226  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 227  */
 228 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 229
 230 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 231 {
 232 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 233         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 234 #else
 235         return false;
 236 #endif
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 241  */
 242 static inline bool
 243 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 244 {
 245         return dl_entity_is_special(a) ||
 246                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 247 }
 248
 249 /*
 250  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 251  */
 252 struct rt_prio_array {
 253         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 254         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 255 };
 256
 257 struct rt_bandwidth {
 258         /* nests inside the rq lock: */
 259         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 260         ktime_t                 rt_period;
 261         u64                     rt_runtime;
 262         struct hrtimer          rt_period_timer;
 263         unsigned int            rt_period_active;
 264 };
 265
 266 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 267
 268 struct dl_bandwidth {
 269         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 270         u64                     dl_runtime;
 271         u64                     dl_period;
 272 };
 273
 274 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 275 {
 276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 281  * we need some place where:
 282  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 283  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 284  *    each root domain;
 285  *
 286  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 287  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 288  * that, since here we are only interested in admission control, we
 289  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 290  * need a timer to replenish it.
 291  *
 292  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 293  * meaning that:
 294  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 295  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 296  */
 297 struct dl_bw {
 298         raw_spinlock_t          lock;
 299         u64                     bw;
 300         u64                     total_bw;
 301 };
 302
 303 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 304
 305 static inline
 306 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 307 {
 308         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 309         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 310 }
 311
 312 static inline
 313 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 314 {
 315         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 316         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 317 }
 318
 319 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
 320                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
 321 {
 322         return dl_b->bw != -1 &&
 323                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
 328  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
 329  *
 330  * The function will return true if the CPU original capacity of the
 331  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
 332  * task and false otherwise.
 333  */
 334 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
 335 {
 336         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
 337
 338         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
 339 }
 340
 341 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 342 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 343 extern void sched_dl_do_global(void);
 344 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 345 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 346 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 347 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 348 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 349 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 350 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 351 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 352
 353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 354
 355 #include <linux/cgroup.h>
 356 #include <linux/psi.h>
 357
 358 struct cfs_rq;
 359 struct rt_rq;
 360
 361 extern struct list_head task_groups;
 362
 363 struct cfs_bandwidth {
 364 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 365         raw_spinlock_t          lock;
 366         ktime_t                 period;
 367         u64                     quota;
 368         u64                     runtime;
 369         s64                     hierarchical_quota;
 370
 371         u8                      idle;
 372         u8                      period_active;
 373         u8                      slack_started;
 374         struct hrtimer          period_timer;
 375         struct hrtimer          slack_timer;
 376         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 377
 378         /* Statistics: */
 379         int                     nr_periods;
 380         int                     nr_throttled;
 381         u64                     throttled_time;
 382 #endif
 383 };
 384
 385 /* Task group related information */
 386 struct task_group {
 387         struct cgroup_subsys_state css;
 388
 389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 390         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 391         struct sched_entity     **se;
 392         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 393         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 394         unsigned long           shares;
 395
 396 #ifdef  CONFIG_SMP
 397         /*
 398          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 399          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 400          * will also be accessed at each tick.
 401          */
 402         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 403 #endif
 404 #endif
 405
 406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 407         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 408         struct rt_rq            **rt_rq;
 409
 410         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 411 #endif
 412
 413         struct rcu_head         rcu;
 414         struct list_head        list;
 415
 416         struct task_group       *parent;
 417         struct list_head        siblings;
 418         struct list_head        children;
 419
 420 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 421         struct autogroup        *autogroup;
 422 #endif
 423
 424         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 425
 426 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 427         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 428         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 429         /* Clamp values requested for a task group */
 430         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 431         /* Effective clamp values used for a task group */
 432         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 433 #endif
 434
 435 };
 436
 437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 438 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 439
 440 /*
 441  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 442  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 443  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 444  * too large, so as the shares value of a task group.
 445  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 446  *  limitation from this.)
 447  */
 448 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 449 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 450 #endif
 451
 452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 453
 454 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 455                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 456
 457 /*
 458  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 459  * leaving it for the final time.
 460  *
 461  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 462  */
 463 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 464 {
 465         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 466 }
 467
 468 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 469
 470 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 471 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 472 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 473 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 474 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 475                         struct sched_entity *se, int cpu,
 476                         struct sched_entity *parent);
 477 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 478
 479 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 480 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 481 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 482
 483 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 484 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 485 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 486                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 487                 struct sched_rt_entity *parent);
 488 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 489 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 490 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 491 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 492 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 493
 494 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 495 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 496                                struct task_group *parent);
 497 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 498 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 499
 500 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 501
 502 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 503 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 504
 505 #ifdef CONFIG_SMP
 506 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 507                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 508 #else /* !CONFIG_SMP */
 509 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 510                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 511 #endif /* CONFIG_SMP */
 512 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 513
 514 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 515
 516 struct cfs_bandwidth { };
 517
 518 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 519
 520 /* CFS-related fields in a runqueue */
 521 struct cfs_rq {
 522         struct load_weight      load;
 523         unsigned int            nr_running;
 524         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 525         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 526
 527         u64                     exec_clock;
 528         u64                     min_vruntime;
 529 #ifndef CONFIG_64BIT
 530         u64                     min_vruntime_copy;
 531 #endif
 532
 533         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 534
 535         /*
 536          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 537          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 538          */
 539         struct sched_entity     *curr;
 540         struct sched_entity     *next;
 541         struct sched_entity     *last;
 542         struct sched_entity     *skip;
 543
 544 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 545         unsigned int            nr_spread_over;
 546 #endif
 547
 548 #ifdef CONFIG_SMP
 549         /*
 550          * CFS load tracking
 551          */
 552         struct sched_avg        avg;
 553 #ifndef CONFIG_64BIT
 554         u64                     load_last_update_time_copy;
 555 #endif
 556         struct {
 557                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 558                 int             nr;
 559                 unsigned long   load_avg;
 560                 unsigned long   util_avg;
 561                 unsigned long   runnable_avg;
 562         } removed;
 563
 564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 565         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 566         long                    propagate;
 567         long                    prop_runnable_sum;
 568
 569         /*
 570          *   h_load = weight * f(tg)
 571          *
 572          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 573          * this group.
 574          */
 575         unsigned long           h_load;
 576         u64                     last_h_load_update;
 577         struct sched_entity     *h_load_next;
 578 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 579 #endif /* CONFIG_SMP */
 580
 581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 582         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 583
 584         /*
 585          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 586          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 587          * (like users, containers etc.)
 588          *
 589          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 590          * This list is used during load balance.
 591          */
 592         int                     on_list;
 593         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 594         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 595
 596 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 597         int                     runtime_enabled;
 598         s64                     runtime_remaining;
 599
 600         u64                     throttled_clock;
 601         u64                     throttled_clock_task;
 602         u64                     throttled_clock_task_time;
 603         int                     throttled;
 604         int                     throttle_count;
 605         struct list_head        throttled_list;
 606 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 607 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 608 };
 609
 610 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 611 {
 612         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 613 }
 614
 615 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 616 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 617 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 618 #endif
 619
 620 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 621 struct rt_rq {
 622         struct rt_prio_array    active;
 623         unsigned int            rt_nr_running;
 624         unsigned int            rr_nr_running;
 625 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 626         struct {
 627                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 628 #ifdef CONFIG_SMP
 629                 int             next; /* next highest */
 630 #endif
 631         } highest_prio;
 632 #endif
 633 #ifdef CONFIG_SMP
 634         unsigned long           rt_nr_migratory;
 635         unsigned long           rt_nr_total;
 636         int                     overloaded;
 637         struct plist_head       pushable_tasks;
 638
 639 #endif /* CONFIG_SMP */
 640         int                     rt_queued;
 641
 642         int                     rt_throttled;
 643         u64                     rt_time;
 644         u64                     rt_runtime;
 645         /* Nests inside the rq lock: */
 646         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 647
 648 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 649         unsigned long           rt_nr_boosted;
 650
 651         struct rq               *rq;
 652         struct task_group       *tg;
 653 #endif
 654 };
 655
 656 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 657 {
 658         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 659 }
 660
 661 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 662 struct dl_rq {
 663         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 664         struct rb_root_cached   root;
 665
 666         unsigned long           dl_nr_running;
 667
 668 #ifdef CONFIG_SMP
 669         /*
 670          * Deadline values of the currently executing and the
 671          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 672          * the decision whether or not a ready but not running task
 673          * should migrate somewhere else.
 674          */
 675         struct {
 676                 u64             curr;
 677                 u64             next;
 678         } earliest_dl;
 679
 680         unsigned long           dl_nr_migratory;
 681         int                     overloaded;
 682
 683         /*
 684          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 685          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 686          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 687          */
 688         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 689 #else
 690         struct dl_bw            dl_bw;
 691 #endif
 692         /*
 693          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 694          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 695          * task blocks
 696          */
 697         u64                     running_bw;
 698
 699         /*
 700          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 701          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 702          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 703          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 704          * policy, or terminates).
 705          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 706          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 707          */
 708         u64                     this_bw;
 709         u64                     extra_bw;
 710
 711         /*
 712          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 713          * by the GRUB algorithm.
 714          */
 715         u64                     bw_ratio;
 716 };
 717
 718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 719 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 720 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 721
 722 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 723 {
 724         if (!entity_is_task(se))
 725                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 726 }
 727
 728 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 729 {
 730         if (entity_is_task(se))
 731                 return !!se->on_rq;
 732         else
 733                 return se->runnable_weight;
 734 }
 735
 736 #else
 737 #define entity_is_task(se)      1
 738
 739 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 740
 741 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 742 {
 743         return !!se->on_rq;
 744 }
 745 #endif
 746
 747 #ifdef CONFIG_SMP
 748 /*
 749  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 750  */
 751 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 752 {
 753         return scale_load_down(se->load.weight);
 754 }
 755
 756
 757 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 758 {
 759         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 760 }
 761
 762 struct perf_domain {
 763         struct em_perf_domain *em_pd;
 764         struct perf_domain *next;
 765         struct rcu_head rcu;
 766 };
 767
 768 /* Scheduling group status flags */
 769 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 770 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 771
 772 /*
 773  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 774  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 775  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 776  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 777  * object.
 778  *
 779  */
 780 struct root_domain {
 781         atomic_t                refcount;
 782         atomic_t                rto_count;
 783         struct rcu_head         rcu;
 784         cpumask_var_t           span;
 785         cpumask_var_t           online;
 786
 787         /*
 788          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 789          * - More than one runnable task
 790          * - Running task is misfit
 791          */
 792         int                     overload;
 793
 794         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 795         int                     overutilized;
 796
 797         /*
 798          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 799          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 800          */
 801         cpumask_var_t           dlo_mask;
 802         atomic_t                dlo_count;
 803         struct dl_bw            dl_bw;
 804         struct cpudl            cpudl;
 805
 806         /*
 807          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
 808          * updated. It's monotonously increasing value.
 809          *
 810          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
 811          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
 812          */
 813         u64 visit_gen;
 814
 815 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 816         /*
 817          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 818          */
 819         struct irq_work         rto_push_work;
 820         raw_spinlock_t          rto_lock;
 821         /* These are only updated and read within rto_lock */
 822         int                     rto_loop;
 823         int                     rto_cpu;
 824         /* These atomics are updated outside of a lock */
 825         atomic_t                rto_loop_next;
 826         atomic_t                rto_loop_start;
 827 #endif
 828         /*
 829          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 830          * one runnable RT task.
 831          */
 832         cpumask_var_t           rto_mask;
 833         struct cpupri           cpupri;
 834
 835         unsigned long           max_cpu_capacity;
 836
 837         /*
 838          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 839          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 840          */
 841         struct perf_domain __rcu *pd;
 842 };
 843
 844 extern void init_defrootdomain(void);
 845 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 846 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 847 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 848 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 849
 850 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 851 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 852 #endif
 853 #endif /* CONFIG_SMP */
 854
 855 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 856 /*
 857  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 858  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 859  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 860  *
 861  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 862  * clamp value.
 863  */
 864 struct uclamp_bucket {
 865         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 866         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 867 };
 868
 869 /*
 870  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 871  * @value: currently active clamp values for a rq
 872  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 873  *
 874  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 875  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 876  * (or actually running) with that value.
 877  *
 878  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 879  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 880  *
 881  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 882  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 883  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 884  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 885  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 886  *
 887  * Since on each system we expect only a limited number of different
 888  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 889  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 890  */
 891 struct uclamp_rq {
 892         unsigned int value;
 893         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 894 };
 895
 896 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 897 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 898
 899 /*
 900  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 901  *
 902  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 903  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 904  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 905  */
 906 struct rq {
 907         /* runqueue lock: */
 908         raw_spinlock_t          __lock;
 909
 910         /*
 911          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 912          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 913          */
 914         unsigned int            nr_running;
 915 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 916         unsigned int            nr_numa_running;
 917         unsigned int            nr_preferred_running;
 918         unsigned int            numa_migrate_on;
 919 #endif
 920 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 921 #ifdef CONFIG_SMP
 922         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 923         unsigned int            has_blocked_load;
 924         call_single_data_t      nohz_csd;
 925 #endif /* CONFIG_SMP */
 926         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 927         atomic_t                nohz_flags;
 928 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 929
 930 #ifdef CONFIG_SMP
 931         unsigned int            ttwu_pending;
 932 #endif
 933         u64                     nr_switches;
 934
 935 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 936         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 937         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 938         unsigned int            uclamp_flags;
 939 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 940 #endif
 941
 942         struct cfs_rq           cfs;
 943         struct rt_rq            rt;
 944         struct dl_rq            dl;
 945
 946 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 947         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 948         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 949         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 950 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 951
 952         /*
 953          * This is part of a global counter where only the total sum
 954          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 955          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 956          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 957          */
 958         unsigned long           nr_uninterruptible;
 959
 960         struct task_struct __rcu        *curr;
 961         struct task_struct      *idle;
 962         struct task_struct      *stop;
 963         unsigned long           next_balance;
 964         struct mm_struct        *prev_mm;
 965
 966         unsigned int            clock_update_flags;
 967         u64                     clock;
 968         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 969         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 970         u64                     clock_pelt;
 971         unsigned long           lost_idle_time;
 972
 973         atomic_t                nr_iowait;
 974
 975 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 976         u64 last_seen_need_resched_ns;
 977         int ticks_without_resched;
 978 #endif
 979
 980 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 981         int membarrier_state;
 982 #endif
 983
 984 #ifdef CONFIG_SMP
 985         struct root_domain              *rd;
 986         struct sched_domain __rcu       *sd;
 987
 988         unsigned long           cpu_capacity;
 989         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 990
 991         struct callback_head    *balance_callback;
 992
 993         unsigned char           nohz_idle_balance;
 994         unsigned char           idle_balance;
 995
 996         unsigned long           misfit_task_load;
 997
 998         /* For active balancing */
 999         int                     active_balance;
1000         int                     push_cpu;
1001         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1002
1003         /* CPU of this runqueue: */
1004         int                     cpu;
1005         int                     online;
1006
1007         struct list_head cfs_tasks;
1008
1009         struct sched_avg        avg_rt;
1010         struct sched_avg        avg_dl;
1011 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1012         struct sched_avg        avg_irq;
1013 #endif
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1015         struct sched_avg        avg_thermal;
1016 #endif
1017         u64                     idle_stamp;
1018         u64                     avg_idle;
1019
1020         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1021         u64                     max_idle_balance_cost;
1022
1023 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1024         struct rcuwait          hotplug_wait;
1025 #endif
1026 #endif /* CONFIG_SMP */
1027
1028 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1029         u64                     prev_irq_time;
1030 #endif
1031 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1032         u64                     prev_steal_time;
1033 #endif
1034 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1035         u64                     prev_steal_time_rq;
1036 #endif
1037
1038         /* calc_load related fields */
1039         unsigned long           calc_load_update;
1040         long                    calc_load_active;
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044         call_single_data_t      hrtick_csd;
1045 #endif
1046         struct hrtimer          hrtick_timer;
1047         ktime_t                 hrtick_time;
1048 #endif
1049
1050 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1051         /* latency stats */
1052         struct sched_info       rq_sched_info;
1053         unsigned long long      rq_cpu_time;
1054         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1055
1056         /* sys_sched_yield() stats */
1057         unsigned int            yld_count;
1058
1059         /* schedule() stats */
1060         unsigned int            sched_count;
1061         unsigned int            sched_goidle;
1062
1063         /* try_to_wake_up() stats */
1064         unsigned int            ttwu_count;
1065         unsigned int            ttwu_local;
1066 #endif
1067
1068 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1069         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1070         struct cpuidle_state    *idle_state;
1071 #endif
1072
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074         unsigned int            nr_pinned;
1075 #endif
1076         unsigned int            push_busy;
1077         struct cpu_stop_work    push_work;
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1080         /* per rq */
1081         struct rq               *core;
1082         unsigned int            core_enabled;
1083 #endif
1084 };
1085
1086 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1087
1088 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1089 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1090 {
1091         return cfs_rq->rq;
1092 }
1093
1094 #else
1095
1096 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1097 {
1098         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1099 }
1100 #endif
1101
1102 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1103 {
1104 #ifdef CONFIG_SMP
1105         return rq->cpu;
1106 #else
1107         return 0;
1108 #endif
1109 }
1110
1111 #define MDF_PUSH        0x01
1112
1113 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1114 {
1115 #ifdef CONFIG_SMP
1116         return p->migration_disabled;
1117 #else
1118         return false;
1119 #endif
1120 }
1121
1122 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1123
1124 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1125
1126 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1127 {
1128         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1129 }
1130
1131 static inline bool sched_core_disabled(void)
1132 {
1133         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1138  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1139  */
1140 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1141 {
1142         if (sched_core_enabled(rq))
1143                 return &rq->core->__lock;
1144
1145         return &rq->__lock;
1146 }
1147
1148 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1149 {
1150         if (rq->core_enabled)
1151                 return &rq->core->__lock;
1152
1153         return &rq->__lock;
1154 }
1155
1156 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1157
1158 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1159 {
1160         return false;
1161 }
1162
1163 static inline bool sched_core_disabled(void)
1164 {
1165         return true;
1166 }
1167
1168 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1169 {
1170         return &rq->__lock;
1171 }
1172
1173 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1174 {
1175         return &rq->__lock;
1176 }
1177
1178 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1179
1180 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1181 {
1182         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1183 }
1184
1185 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1186 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1187 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1188
1189 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1190 {
1191         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1192 }
1193
1194 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1195 {
1196         local_irq_disable();
1197         raw_spin_rq_lock(rq);
1198 }
1199
1200 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1201 {
1202         raw_spin_rq_unlock(rq);
1203         local_irq_enable();
1204 }
1205
1206 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         local_irq_save(flags);
1210         raw_spin_rq_lock(rq);
1211         return flags;
1212 }
1213
1214 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1215 {
1216         raw_spin_rq_unlock(rq);
1217         local_irq_restore(flags);
1218 }
1219
1220 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1221 do {                                            \
1222         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1223 } while (0)
1224
1225 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1226 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1227
1228 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1229 {
1230         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1231                 __update_idle_core(rq);
1232 }
1233
1234 #else
1235 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1236 #endif
1237
1238 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1239
1240 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1241 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1242 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1243 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1244 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1245
1246 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1247
1248 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1249 {
1250         return READ_ONCE(rq->clock);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * rq::clock_update_flags bits
1255  *
1256  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1257  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1258  *  neighbouring rq clock updates.
1259  *
1260  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1261  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1262  *
1263  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1264  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1265  *
1266  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1267  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1268  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1269  *
1270  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1271  *
1272  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1273  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1274  * back.
1275  */
1276 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1277 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1278 #define RQCF_UPDATED            0x04
1279
1280 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1281 {
1282         /*
1283          * The only reason for not seeing a clock update since the
1284          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1285          */
1286         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1287 }
1288
1289 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1290 {
1291         lockdep_assert_rq_held(rq);
1292         assert_clock_updated(rq);
1293
1294         return rq->clock;
1295 }
1296
1297 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1298 {
1299         lockdep_assert_rq_held(rq);
1300         assert_clock_updated(rq);
1301
1302         return rq->clock_task;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * By default the decay is the default pelt decay period.
1307  * The decay shift can change the decay period in
1308  * multiples of 32.
1309  *  Decay shift         Decay period(ms)
1310  *      0                       32
1311  *      1                       64
1312  *      2                       128
1313  *      3                       256
1314  *      4                       512
1315  */
1316 extern int sched_thermal_decay_shift;
1317
1318 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1319 {
1320         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1321 }
1322
1323 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1324 {
1325         lockdep_assert_rq_held(rq);
1326         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1331  * request is canceled.
1332  */
1333 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1334 {
1335         lockdep_assert_rq_held(rq);
1336         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1337 }
1338
1339 struct rq_flags {
1340         unsigned long flags;
1341         struct pin_cookie cookie;
1342 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1343         /*
1344          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1345          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1346          * restored in rq_repin_lock().
1347          */
1348         unsigned int clock_update_flags;
1349 #endif
1350 };
1351
1352 extern struct callback_head balance_push_callback;
1353
1354 /*
1355  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1356  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1357  *
1358  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1359  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1360  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1361  *
1362  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1363  */
1364 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1365 {
1366         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1367
1368 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1369         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1370         rf->clock_update_flags = 0;
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1373 #endif
1374 #endif
1375 }
1376
1377 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1378 {
1379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1380         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1381                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1382 #endif
1383
1384         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1385 }
1386
1387 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1388 {
1389         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1390
1391 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1392         /*
1393          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1394          */
1395         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1396 #endif
1397 }
1398
1399 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1400         __acquires(rq->lock);
1401
1402 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1403         __acquires(p->pi_lock)
1404         __acquires(rq->lock);
1405
1406 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1407         __releases(rq->lock)
1408 {
1409         rq_unpin_lock(rq, rf);
1410         raw_spin_rq_unlock(rq);
1411 }
1412
1413 static inline void
1414 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1415         __releases(rq->lock)
1416         __releases(p->pi_lock)
1417 {
1418         rq_unpin_lock(rq, rf);
1419         raw_spin_rq_unlock(rq);
1420         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1421 }
1422
1423 static inline void
1424 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1425         __acquires(rq->lock)
1426 {
1427         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1428         rq_pin_lock(rq, rf);
1429 }
1430
1431 static inline void
1432 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1433         __acquires(rq->lock)
1434 {
1435         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1436         rq_pin_lock(rq, rf);
1437 }
1438
1439 static inline void
1440 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1441         __acquires(rq->lock)
1442 {
1443         raw_spin_rq_lock(rq);
1444         rq_pin_lock(rq, rf);
1445 }
1446
1447 static inline void
1448 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1449         __acquires(rq->lock)
1450 {
1451         raw_spin_rq_lock(rq);
1452         rq_repin_lock(rq, rf);
1453 }
1454
1455 static inline void
1456 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1457         __releases(rq->lock)
1458 {
1459         rq_unpin_lock(rq, rf);
1460         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1461 }
1462
1463 static inline void
1464 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1465         __releases(rq->lock)
1466 {
1467         rq_unpin_lock(rq, rf);
1468         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1469 }
1470
1471 static inline void
1472 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1473         __releases(rq->lock)
1474 {
1475         rq_unpin_lock(rq, rf);
1476         raw_spin_rq_unlock(rq);
1477 }
1478
1479 static inline struct rq *
1480 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1481         __acquires(rq->lock)
1482 {
1483         struct rq *rq;
1484
1485         local_irq_disable();
1486         rq = this_rq();
1487         rq_lock(rq, rf);
1488         return rq;
1489 }
1490
1491 #ifdef CONFIG_NUMA
1492 enum numa_topology_type {
1493         NUMA_DIRECT,
1494         NUMA_GLUELESS_MESH,
1495         NUMA_BACKPLANE,
1496 };
1497 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1498 extern int sched_max_numa_distance;
1499 extern bool find_numa_distance(int distance);
1500 extern void sched_init_numa(void);
1501 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1502 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1503 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1504 #else
1505 static inline void sched_init_numa(void) { }
1506 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1507 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1508 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1509 {
1510         return nr_cpu_ids;
1511 }
1512 #endif
1513
1514 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1515 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1516 enum numa_faults_stats {
1517         NUMA_MEM = 0,
1518         NUMA_CPU,
1519         NUMA_MEMBUF,
1520         NUMA_CPUBUF
1521 };
1522 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1523 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1524 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1525                         int cpu, int scpu);
1526 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1527 #else
1528 static inline void
1529 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1530 {
1531 }
1532 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1533
1534 #ifdef CONFIG_SMP
1535
1536 static inline void
1537 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1538                        struct callback_head *head,
1539                        void (*func)(struct rq *rq))
1540 {
1541         lockdep_assert_rq_held(rq);
1542
1543         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1544                 return;
1545
1546         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1547         head->next = rq->balance_callback;
1548         rq->balance_callback = head;
1549 }
1550
1551 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1552         rcu_dereference_check((p), \
1553                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1554
1555 /*
1556  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1557  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1558  *
1559  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1560  * preempt-disabled sections.
1561  */
1562 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1563         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1564                         __sd; __sd = __sd->parent)
1565
1566 /**
1567  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1568  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1569  *              be returned.
1570  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1571  *              for the given CPU.
1572  *
1573  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1574  */
1575 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1576 {
1577         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1578
1579         for_each_domain(cpu, sd) {
1580                 if (!(sd->flags & flag))
1581                         break;
1582                 hsd = sd;
1583         }
1584
1585         return hsd;
1586 }
1587
1588 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1589 {
1590         struct sched_domain *sd;
1591
1592         for_each_domain(cpu, sd) {
1593                 if (sd->flags & flag)
1594                         break;
1595         }
1596
1597         return sd;
1598 }
1599
1600 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1601 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1602 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1603 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1604 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1605 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1606 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1607 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1608
1609 struct sched_group_capacity {
1610         atomic_t                ref;
1611         /*
1612          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1613          * for a single CPU.
1614          */
1615         unsigned long           capacity;
1616         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1617         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1618         unsigned long           next_update;
1619         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1620
1621 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1622         int                     id;
1623 #endif
1624
1625         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1626 };
1627
1628 struct sched_group {
1629         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1630         atomic_t                ref;
1631
1632         unsigned int            group_weight;
1633         struct sched_group_capacity *sgc;
1634         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1635
1636         /*
1637          * The CPUs this group covers.
1638          *
1639          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1640          * by attaching extra space to the end of the structure,
1641          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1642          */
1643         unsigned long           cpumask[];
1644 };
1645
1646 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1647 {
1648         return to_cpumask(sg->cpumask);
1649 }
1650
1651 /*
1652  * See build_balance_mask().
1653  */
1654 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1655 {
1656         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1657 }
1658
1659 /**
1660  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1661  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1662  */
1663 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1664 {
1665         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1666 }
1667
1668 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1669
1670 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1671 void update_sched_domain_debugfs(void);
1672 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1673 #else
1674 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1675 {
1676 }
1677 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1678 {
1679 }
1680 #endif
1681
1682 extern int sched_update_scaling(void);
1683
1684 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1685
1686 #else /* !CONFIG_SMP: */
1687 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1688 #endif
1689
1690 #include "stats.h"
1691 #include "autogroup.h"
1692
1693 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1694
1695 /*
1696  * Return the group to which this tasks belongs.
1697  *
1698  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1699  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1700  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1701  *
1702  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1703  * core changes this before calling sched_move_task().
1704  *
1705  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1706  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1707  */
1708 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1709 {
1710         return p->sched_task_group;
1711 }
1712
1713 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1714 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1715 {
1716 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1717         struct task_group *tg = task_group(p);
1718 #endif
1719
1720 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1721         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1722         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1723         p->se.parent = tg->se[cpu];
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1727         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1728         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1729 #endif
1730 }
1731
1732 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1733
1734 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1735 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1736 {
1737         return NULL;
1738 }
1739
1740 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1741
1742 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1743 {
1744         set_task_rq(p, cpu);
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746         /*
1747          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1748          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1749          * per-task data have been completed by this moment.
1750          */
1751         smp_wmb();
1752 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1753         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1754 #else
1755         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1756 #endif
1757         p->wake_cpu = cpu;
1758 #endif
1759 }
1760
1761 /*
1762  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1763  */
1764 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1765 # include <linux/static_key.h>
1766 # define const_debug __read_mostly
1767 #else
1768 # define const_debug const
1769 #endif
1770
1771 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1772         __SCHED_FEAT_##name ,
1773
1774 enum {
1775 #include "features.h"
1776         __SCHED_FEAT_NR,
1777 };
1778
1779 #undef SCHED_FEAT
1780
1781 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1782
1783 /*
1784  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1785  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1786  */
1787 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1788
1789 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1790 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1791 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1792 {                                                                       \
1793         return static_key_##enabled(key);                               \
1794 }
1795
1796 #include "features.h"
1797 #undef SCHED_FEAT
1798
1799 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1800 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1801
1802 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1803
1804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1805
1806 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1807
1808 #else /* !SCHED_DEBUG */
1809
1810 /*
1811  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1812  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1813  * features default.
1814  */
1815 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1816         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1817 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1818 #include "features.h"
1819         0;
1820 #undef SCHED_FEAT
1821
1822 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1823
1824 #endif /* SCHED_DEBUG */
1825
1826 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1827 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1828
1829 static inline u64 global_rt_period(void)
1830 {
1831         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1832 }
1833
1834 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1835 {
1836         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1837                 return RUNTIME_INF;
1838
1839         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1840 }
1841
1842 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1843 {
1844         return rq->curr == p;
1845 }
1846
1847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1848 {
1849 #ifdef CONFIG_SMP
1850         return p->on_cpu;
1851 #else
1852         return task_current(rq, p);
1853 #endif
1854 }
1855
1856 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1857 {
1858         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1859 }
1860
1861 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1862 {
1863         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1864 }
1865
1866 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
1867 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
1868 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
1869 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
1870
1871 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
1872 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
1873 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
1874
1875 #ifdef CONFIG_SMP
1876 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
1877 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
1878 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
1879 #endif
1880
1881 /*
1882  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1883  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1884  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1885  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1886  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1887  * slice expiry etc.
1888  */
1889
1890 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1891 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1892
1893 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1894 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1895
1896 /*
1897  * {de,en}queue flags:
1898  *
1899  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1900  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1901  *
1902  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1903  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1904  *                should preserve as much state as possible.
1905  *
1906  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1907  *        in the runqueue.
1908  *
1909  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1910  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1911  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1912  *
1913  */
1914
1915 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1916 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1917 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1918 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1919
1920 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1921 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1922 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1923 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1924
1925 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1926 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1927 #ifdef CONFIG_SMP
1928 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1929 #else
1930 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1931 #endif
1932
1933 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1934
1935 struct sched_class {
1936
1937 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1938         int uclamp_enabled;
1939 #endif
1940
1941         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1942         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1943         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1944         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1945
1946         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1947
1948         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1949
1950         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1951         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1952
1953 #ifdef CONFIG_SMP
1954         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1955         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
1956
1957         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
1958
1959         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1960
1961         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1962
1963         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1964                                  const struct cpumask *newmask,
1965                                  u32 flags);
1966
1967         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1968         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1969
1970         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
1971 #endif
1972
1973         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1974         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1975         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1976
1977         /*
1978          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1979          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
1980          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1981          */
1982         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1983         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1984         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1985                               int oldprio);
1986
1987         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1988                                         struct task_struct *task);
1989
1990         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1991
1992 #define TASK_SET_GROUP          0
1993 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1994
1995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1996         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1997 #endif
1998 };
1999
2000 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2001 {
2002         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2003         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2004 }
2005
2006 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2007 {
2008         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
2009         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2010 }
2011
2012
2013 /*
2014  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2015  * section which is ordered by the linker script:
2016  *
2017  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2018  *
2019  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2020  */
2021 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2022 const struct sched_class name##_sched_class \
2023         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2024         __section("__" #name "_sched_class")
2025
2026 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2027 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2028 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2029
2030 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2031 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2032
2033 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2034         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2035
2036 #define for_each_class(class) \
2037         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2038
2039 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2040 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2041 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2042 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2043 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2044
2045 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2046 {
2047         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2048 }
2049
2050 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2051 {
2052         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2053 }
2054
2055 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2056 {
2057         return rq->rt.rt_queued > 0;
2058 }
2059
2060 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2061 {
2062         return rq->cfs.nr_running > 0;
2063 }
2064
2065 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2066 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2067
2068 #define SCA_CHECK               0x01
2069 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2070 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2071
2072 #ifdef CONFIG_SMP
2073
2074 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2075
2076 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2077
2078 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2079
2080 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2081 {
2082         struct task_struct *p = rq->curr;
2083
2084         lockdep_assert_rq_held(rq);
2085
2086         if (rq->push_busy)
2087                 return NULL;
2088
2089         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2090                 return NULL;
2091
2092         rq->push_busy = true;
2093         return get_task_struct(p);
2094 }
2095
2096 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2097
2098 #endif
2099
2100 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2101 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2102                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2103 {
2104         rq->idle_state = idle_state;
2105 }
2106
2107 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2108 {
2109         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2110
2111         return rq->idle_state;
2112 }
2113 #else
2114 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2115                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2116 {
2117 }
2118
2119 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2120 {
2121         return NULL;
2122 }
2123 #endif
2124
2125 extern void schedule_idle(void);
2126
2127 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2128 extern void sched_init_granularity(void);
2129 extern void update_max_interval(void);
2130
2131 extern void init_sched_dl_class(void);
2132 extern void init_sched_rt_class(void);
2133 extern void init_sched_fair_class(void);
2134
2135 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2136
2137 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2138 extern void resched_cpu(int cpu);
2139
2140 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2141 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2142
2143 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2144 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2145 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2146 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2147
2148 #define BW_SHIFT                20
2149 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2150 #define RATIO_SHIFT             8
2151 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2152 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2153 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2154
2155 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2156 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2157
2158 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2159 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2160 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2161
2162 /*
2163  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2164  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2165  * nohz mode if necessary.
2166  */
2167 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2168 {
2169         int cpu = cpu_of(rq);
2170
2171         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2172                 return;
2173
2174         if (sched_can_stop_tick(rq))
2175                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2176         else
2177                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2178 }
2179 #else
2180 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2181 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2182 #endif
2183
2184 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2185 {
2186         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2187
2188         rq->nr_running = prev_nr + count;
2189         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2190                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2191         }
2192
2193 #ifdef CONFIG_SMP
2194         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2195                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2196                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2197         }
2198 #endif
2199
2200         sched_update_tick_dependency(rq);
2201 }
2202
2203 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2204 {
2205         rq->nr_running -= count;
2206         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2207                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2208         }
2209
2210         /* Check if we still need preemption */
2211         sched_update_tick_dependency(rq);
2212 }
2213
2214 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2215 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2216
2217 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2218
2219 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2220 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2221
2222 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2223
2224 /*
2225  * Use hrtick when:
2226  *  - enabled by features
2227  *  - hrtimer is actually high res
2228  */
2229 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2230 {
2231         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2232                 return 0;
2233         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2234 }
2235
2236 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2237 {
2238         if (!sched_feat(HRTICK))
2239                 return 0;
2240         return hrtick_enabled(rq);
2241 }
2242
2243 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2244 {
2245         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2246                 return 0;
2247         return hrtick_enabled(rq);
2248 }
2249
2250 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2251
2252 #else
2253
2254 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2255 {
2256         return 0;
2257 }
2258
2259 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2260 {
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2265 {
2266         return 0;
2267 }
2268
2269 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2270
2271 #ifndef arch_scale_freq_tick
2272 static __always_inline
2273 void arch_scale_freq_tick(void)
2274 {
2275 }
2276 #endif
2277
2278 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2279 /**
2280  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2281  * @cpu: the CPU in question.
2282  *
2283  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2284  *
2285  *     f_curr
2286  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2287  *     f_max
2288  */
2289 static __always_inline
2290 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2291 {
2292         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2293 }
2294 #endif
2295
2296
2297 #ifdef CONFIG_SMP
2298
2299 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2300 {
2301 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2302         /*
2303          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2304          * order by core-id first and cpu-id second.
2305          *
2306          * Notably:
2307          *
2308          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2309          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2310          *
2311          * when only cpu-id is considered.
2312          */
2313         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2314                 return true;
2315         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2316                 return false;
2317
2318         /*
2319          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2320          */
2321 #endif
2322         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2323 }
2324
2325 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2326
2327 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2328
2329 /*
2330  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2331  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2332  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2333  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2334  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2335  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2336  */
2337 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2338         __releases(this_rq->lock)
2339         __acquires(busiest->lock)
2340         __acquires(this_rq->lock)
2341 {
2342         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2343         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2344
2345         return 1;
2346 }
2347
2348 #else
2349 /*
2350  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2351  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2352  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2353  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2354  * regardless of entry order into the function.
2355  */
2356 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2357         __releases(this_rq->lock)
2358         __acquires(busiest->lock)
2359         __acquires(this_rq->lock)
2360 {
2361         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2362                 return 0;
2363
2364         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2365                 return 0;
2366
2367         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2368                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2369                 return 0;
2370         }
2371
2372         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2373         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2374
2375         return 1;
2376 }
2377
2378 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2379
2380 /*
2381  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2382  */
2383 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2384 {
2385         lockdep_assert_irqs_disabled();
2386
2387         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2388 }
2389
2390 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2391         __releases(busiest->lock)
2392 {
2393         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2394                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2395         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2396 }
2397
2398 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2399 {
2400         if (l1 > l2)
2401                 swap(l1, l2);
2402
2403         spin_lock(l1);
2404         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2405 }
2406
2407 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2408 {
2409         if (l1 > l2)
2410                 swap(l1, l2);
2411
2412         spin_lock_irq(l1);
2413         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2414 }
2415
2416 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2417 {
2418         if (l1 > l2)
2419                 swap(l1, l2);
2420
2421         raw_spin_lock(l1);
2422         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2423 }
2424
2425 /*
2426  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2427  *
2428  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2429  * you need to do so manually after calling.
2430  */
2431 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2432         __releases(rq1->lock)
2433         __releases(rq2->lock)
2434 {
2435         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2436                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2437         else
2438                 __release(rq2->lock);
2439         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2440 }
2441
2442 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2443 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2444 extern bool sched_smp_initialized;
2445
2446 #else /* CONFIG_SMP */
2447
2448 /*
2449  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2450  *
2451  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2452  * you need to do so manually before calling.
2453  */
2454 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2455         __acquires(rq1->lock)
2456         __acquires(rq2->lock)
2457 {
2458         BUG_ON(!irqs_disabled());
2459         BUG_ON(rq1 != rq2);
2460         raw_spin_rq_lock(rq1);
2461         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2462 }
2463
2464 /*
2465  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2466  *
2467  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2468  * you need to do so manually after calling.
2469  */
2470 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2471         __releases(rq1->lock)
2472         __releases(rq2->lock)
2473 {
2474         BUG_ON(rq1 != rq2);
2475         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2476         __release(rq2->lock);
2477 }
2478
2479 #endif
2480
2481 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2482 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2483
2484 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2485 extern bool sched_debug_verbose;
2486
2487 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2488 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2489 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2490 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2491 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2492 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2493
2494 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2495 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2496 extern void
2497 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2498 extern void
2499 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2500         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2501 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2502 #else
2503 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2504 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2505
2506 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2507 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2508 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2509
2510 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2511 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2512
2513 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2514 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2515 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2516 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2517
2518 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2519 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2520 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2521
2522 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2523
2524 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2525
2526 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2527 #else
2528 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2529 #endif
2530
2531 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2532 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2533 #else
2534 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2535 #endif
2536
2537 #ifdef CONFIG_SMP
2538 static inline
2539 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2540 {
2541         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2542         int i;
2543
2544         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2545                          "sched RCU must be held");
2546         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2547                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2548
2549                 rq->dl.extra_bw += bw;
2550         }
2551 }
2552 #else
2553 static inline
2554 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2555 {
2556         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2557
2558         dl->extra_bw += bw;
2559 }
2560 #endif
2561
2562
2563 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2564 struct irqtime {
2565         u64                     total;
2566         u64                     tick_delta;
2567         u64                     irq_start_time;
2568         struct u64_stats_sync   sync;
2569 };
2570
2571 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2572
2573 /*
2574  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2575  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2576  * and never move forward.
2577  */
2578 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2579 {
2580         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2581         unsigned int seq;
2582         u64 total;
2583
2584         do {
2585                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2586                 total = irqtime->total;
2587         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2588
2589         return total;
2590 }
2591 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2592
2593 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2594 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2595
2596 /**
2597  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2598  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2599  * @flags: Update reason flags.
2600  *
2601  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2602  * being updated.
2603  *
2604  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2605  *
2606  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2607  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2608  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2609  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2610  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2611  * active all the time (or there are RT tasks only).
2612  *
2613  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2614  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2615  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2616  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2617  */
2618 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2619 {
2620         struct update_util_data *data;
2621
2622         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2623                                                   cpu_of(rq)));
2624         if (data)
2625                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2626 }
2627 #else
2628 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2629 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2630
2631 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2632 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2633
2634 /**
2635  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2636  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2637  * @util:       The util value to clamp.
2638  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2639  *              against @rq only.
2640  *
2641  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2642  *
2643  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2644  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2645  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2646  *
2647  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2648  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2649  * static key is disabled.
2650  */
2651 static __always_inline
2652 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2653                                   struct task_struct *p)
2654 {
2655         unsigned long min_util;
2656         unsigned long max_util;
2657
2658         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2659                 return util;
2660
2661         min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2662         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2663
2664         if (p) {
2665                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2666                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2667         }
2668
2669         /*
2670          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2671          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2672          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2673          */
2674         if (unlikely(min_util >= max_util))
2675                 return min_util;
2676
2677         return clamp(util, min_util, max_util);
2678 }
2679
2680 /*
2681  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2682  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2683  * an operation that requires it.
2684  *
2685  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2686  * hence is active.
2687  */
2688 static inline bool uclamp_is_used(void)
2689 {
2690         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2691 }
2692 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2693 static inline
2694 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2695                                   struct task_struct *p)
2696 {
2697         return util;
2698 }
2699
2700 static inline bool uclamp_is_used(void)
2701 {
2702         return false;
2703 }
2704 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2705
2706 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2707 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2708 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2709 # endif
2710 #else
2711 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2712 #endif
2713
2714 #ifdef CONFIG_SMP
2715 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2716 {
2717         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2718 }
2719
2720 /**
2721  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2722  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2723  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2724  *
2725  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2726  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2727  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2728  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2729  */
2730 enum cpu_util_type {
2731         FREQUENCY_UTIL,
2732         ENERGY_UTIL,
2733 };
2734
2735 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2736                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2737                                  struct task_struct *p);
2738
2739 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2740 {
2741         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2742 }
2743
2744 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2745 {
2746         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2747 }
2748
2749 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2750 {
2751         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2752
2753         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2754                 util = max_t(unsigned long, util,
2755                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2756         }
2757
2758         return util;
2759 }
2760
2761 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2762 {
2763         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2764 }
2765 #endif
2766
2767 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2768 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2769 {
2770         return rq->avg_irq.util_avg;
2771 }
2772
2773 static inline
2774 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2775 {
2776         util *= (max - irq);
2777         util /= max;
2778
2779         return util;
2780
2781 }
2782 #else
2783 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2784 {
2785         return 0;
2786 }
2787
2788 static inline
2789 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2790 {
2791         return util;
2792 }
2793 #endif
2794
2795 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2796
2797 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2798
2799 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2800
2801 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2802 {
2803         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2804 }
2805
2806 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2807
2808 #define perf_domain_span(pd) NULL
2809 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2810
2811 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2812
2813 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2814 /*
2815  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2816  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2817  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2818  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2819  */
2820 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2821                                         struct mm_struct *prev_mm,
2822                                         struct mm_struct *next_mm)
2823 {
2824         int membarrier_state;
2825
2826         if (prev_mm == next_mm)
2827                 return;
2828
2829         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2830         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2831                 return;
2832
2833         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2834 }
2835 #else
2836 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2837                                         struct mm_struct *prev_mm,
2838                                         struct mm_struct *next_mm)
2839 {
2840 }
2841 #endif
2842
2843 #ifdef CONFIG_SMP
2844 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2845 {
2846         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2847                 return false;
2848
2849         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2850                 return false;
2851
2852         return true;
2853 }
2854 #endif
2855
2856 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2857 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
2858
2859 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
2860 extern int preempt_dynamic_mode;
2861 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
2862 extern void sched_dynamic_update(int mode);
2863 #endif
2864