kernel/sched/sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Scheduler internal types and methods:
   4  */
   5 #include <linux/sched.h>
   6
   7 #include <linux/sched/autogroup.h>
   8 #include <linux/sched/clock.h>
   9 #include <linux/sched/coredump.h>
  10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
  11 #include <linux/sched/cputime.h>
  12 #include <linux/sched/deadline.h>
  13 #include <linux/sched/debug.h>
  14 #include <linux/sched/hotplug.h>
  15 #include <linux/sched/idle.h>
  16 #include <linux/sched/init.h>
  17 #include <linux/sched/isolation.h>
  18 #include <linux/sched/jobctl.h>
  19 #include <linux/sched/loadavg.h>
  20 #include <linux/sched/mm.h>
  21 #include <linux/sched/nohz.h>
  22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  23 #include <linux/sched/prio.h>
  24 #include <linux/sched/rt.h>
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/sched/smt.h>
  27 #include <linux/sched/stat.h>
  28 #include <linux/sched/sysctl.h>
  29 #include <linux/sched/task.h>
  30 #include <linux/sched/task_stack.h>
  31 #include <linux/sched/topology.h>
  32 #include <linux/sched/user.h>
  33 #include <linux/sched/wake_q.h>
  34 #include <linux/sched/xacct.h>
  35
  36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
  37
  38 #include <linux/binfmts.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/context_tracking.h>
  42 #include <linux/cpufreq.h>
  43 #include <linux/cpuidle.h>
  44 #include <linux/cpuset.h>
  45 #include <linux/ctype.h>
  46 #include <linux/debugfs.h>
  47 #include <linux/delayacct.h>
  48 #include <linux/energy_model.h>
  49 #include <linux/init_task.h>
  50 #include <linux/kprobes.h>
  51 #include <linux/kthread.h>
  52 #include <linux/membarrier.h>
  53 #include <linux/migrate.h>
  54 #include <linux/mmu_context.h>
  55 #include <linux/nmi.h>
  56 #include <linux/proc_fs.h>
  57 #include <linux/prefetch.h>
  58 #include <linux/profile.h>
  59 #include <linux/psi.h>
  60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  61 #include <linux/security.h>
  62 #include <linux/stop_machine.h>
  63 #include <linux/suspend.h>
  64 #include <linux/swait.h>
  65 #include <linux/syscalls.h>
  66 #include <linux/task_work.h>
  67 #include <linux/tsacct_kern.h>
  68
  69 #include <asm/tlb.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  72 # include <asm/paravirt.h>
  73 #endif
  74
  75 #include "cpupri.h"
  76 #include "cpudeadline.h"
  77
  78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  80 #else
  81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  82 #endif
  83
  84 struct rq;
  85 struct cpuidle_state;
  86
  87 /* task_struct::on_rq states: */
  88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  90
  91 extern __read_mostly int scheduler_running;
  92
  93 extern unsigned long calc_load_update;
  94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  95
  96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
  97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
  98
  99 /*
 100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 101  */
 102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 103
 104 /*
 105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 110  *
 111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 114  *
 115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 117  */
 118 #ifdef CONFIG_64BIT
 119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 121 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 122 #else
 123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 124 # define scale_load(w)          (w)
 125 # define scale_load_down(w)     (w)
 126 #endif
 127
 128 /*
 129  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 130  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 131  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 132  * following must be true:
 133  *
 134  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
 135  *
 136  */
 137 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 138
 139 /*
 140  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 141  * 10 -> just above 1us
 142  * 9  -> just above 0.5us
 143  */
 144 #define DL_SCALE                10
 145
 146 /*
 147  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 148  */
 149 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 150
 151 static inline int idle_policy(int policy)
 152 {
 153         return policy == SCHED_IDLE;
 154 }
 155 static inline int fair_policy(int policy)
 156 {
 157         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 158 }
 159
 160 static inline int rt_policy(int policy)
 161 {
 162         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 163 }
 164
 165 static inline int dl_policy(int policy)
 166 {
 167         return policy == SCHED_DEADLINE;
 168 }
 169 static inline bool valid_policy(int policy)
 170 {
 171         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 172                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 173 }
 174
 175 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 176 {
 177         return idle_policy(p->policy);
 178 }
 179
 180 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 181 {
 182         return rt_policy(p->policy);
 183 }
 184
 185 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 186 {
 187         return dl_policy(p->policy);
 188 }
 189
 190 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 191
 192 /*
 193  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 194  *
 195  * This is actually gross. :(
 196  *
 197  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 198  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 199  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 200  * available on such platforms.
 201  *
 202  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 203  */
 204 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 205
 206 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 207 {
 208 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 209         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 210 #else
 211         return false;
 212 #endif
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 217  */
 218 static inline bool
 219 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 220 {
 221         return dl_entity_is_special(a) ||
 222                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 223 }
 224
 225 /*
 226  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 227  */
 228 struct rt_prio_array {
 229         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 230         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 231 };
 232
 233 struct rt_bandwidth {
 234         /* nests inside the rq lock: */
 235         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 236         ktime_t                 rt_period;
 237         u64                     rt_runtime;
 238         struct hrtimer          rt_period_timer;
 239         unsigned int            rt_period_active;
 240 };
 241
 242 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 243
 244 /*
 245  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 246  * we need some place where:
 247  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 248  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 249  *
 250  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 251  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 252  * that, since here we are only interested in admission control, we
 253  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 254  * need a timer to replenish it.
 255  *
 256  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 257  * meaning that:
 258  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 259  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 260  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 261  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 262  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 263  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 264  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 265  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 266  * control.
 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 struct dl_bw {
 280         raw_spinlock_t          lock;
 281         u64                     bw;
 282         u64                     total_bw;
 283 };
 284
 285 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 286
 287 static inline
 288 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 289 {
 290         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 291         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 292 }
 293
 294 static inline
 295 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 296 {
 297         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 298         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 299 }
 300
 301 static inline
 302 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
 303 {
 304         return dl_b->bw != -1 &&
 305                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 306 }
 307
 308 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
 309 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 310 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 311 extern void sched_dl_do_global(void);
 312 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 313 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 314 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 315 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 316 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 317 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 318 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 319 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 320
 321 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 322
 323 #include <linux/cgroup.h>
 324 #include <linux/psi.h>
 325
 326 struct cfs_rq;
 327 struct rt_rq;
 328
 329 extern struct list_head task_groups;
 330
 331 struct cfs_bandwidth {
 332 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 333         raw_spinlock_t          lock;
 334         ktime_t                 period;
 335         u64                     quota;
 336         u64                     runtime;
 337         s64                     hierarchical_quota;
 338
 339         u8                      idle;
 340         u8                      period_active;
 341         u8                      distribute_running;
 342         u8                      slack_started;
 343         struct hrtimer          period_timer;
 344         struct hrtimer          slack_timer;
 345         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 346
 347         /* Statistics: */
 348         int                     nr_periods;
 349         int                     nr_throttled;
 350         u64                     throttled_time;
 351 #endif
 352 };
 353
 354 /* Task group related information */
 355 struct task_group {
 356         struct cgroup_subsys_state css;
 357
 358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 359         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 360         struct sched_entity     **se;
 361         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 362         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 363         unsigned long           shares;
 364
 365 #ifdef  CONFIG_SMP
 366         /*
 367          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 368          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 369          * will also be accessed at each tick.
 370          */
 371         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 372 #endif
 373 #endif
 374
 375 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 376         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 377         struct rt_rq            **rt_rq;
 378
 379         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 380 #endif
 381
 382         struct rcu_head         rcu;
 383         struct list_head        list;
 384
 385         struct task_group       *parent;
 386         struct list_head        siblings;
 387         struct list_head        children;
 388
 389 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 390         struct autogroup        *autogroup;
 391 #endif
 392
 393         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 394
 395 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 396         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 397         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 398         /* Clamp values requested for a task group */
 399         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 400         /* Effective clamp values used for a task group */
 401         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 402 #endif
 403
 404 };
 405
 406 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 407 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 408
 409 /*
 410  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 411  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 412  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 413  * too large, so as the shares value of a task group.
 414  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 415  *  limitation from this.)
 416  */
 417 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 418 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 419 #endif
 420
 421 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 422
 423 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 424                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 425
 426 /*
 427  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 428  * leaving it for the final time.
 429  *
 430  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 431  */
 432 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 433 {
 434         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 435 }
 436
 437 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 438
 439 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 440 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 441 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 442 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 443 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 444                         struct sched_entity *se, int cpu,
 445                         struct sched_entity *parent);
 446 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 447
 448 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 449 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 450 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 451
 452 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 453 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 454 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 455                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 456                 struct sched_rt_entity *parent);
 457 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 458 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 459 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 460 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 461 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 462
 463 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 464 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 465                                struct task_group *parent);
 466 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 467 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 468
 469 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 470
 471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 472 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 473
 474 #ifdef CONFIG_SMP
 475 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 476                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 477 #else /* !CONFIG_SMP */
 478 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 479                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 480 #endif /* CONFIG_SMP */
 481 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 482
 483 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 484
 485 struct cfs_bandwidth { };
 486
 487 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 488
 489 /* CFS-related fields in a runqueue */
 490 struct cfs_rq {
 491         struct load_weight      load;
 492         unsigned long           runnable_weight;
 493         unsigned int            nr_running;
 494         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 495         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 496
 497         u64                     exec_clock;
 498         u64                     min_vruntime;
 499 #ifndef CONFIG_64BIT
 500         u64                     min_vruntime_copy;
 501 #endif
 502
 503         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 504
 505         /*
 506          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 507          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 508          */
 509         struct sched_entity     *curr;
 510         struct sched_entity     *next;
 511         struct sched_entity     *last;
 512         struct sched_entity     *skip;
 513
 514 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 515         unsigned int            nr_spread_over;
 516 #endif
 517
 518 #ifdef CONFIG_SMP
 519         /*
 520          * CFS load tracking
 521          */
 522         struct sched_avg        avg;
 523 #ifndef CONFIG_64BIT
 524         u64                     load_last_update_time_copy;
 525 #endif
 526         struct {
 527                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 528                 int             nr;
 529                 unsigned long   load_avg;
 530                 unsigned long   util_avg;
 531                 unsigned long   runnable_sum;
 532         } removed;
 533
 534 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 535         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 536         long                    propagate;
 537         long                    prop_runnable_sum;
 538
 539         /*
 540          *   h_load = weight * f(tg)
 541          *
 542          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 543          * this group.
 544          */
 545         unsigned long           h_load;
 546         u64                     last_h_load_update;
 547         struct sched_entity     *h_load_next;
 548 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 549 #endif /* CONFIG_SMP */
 550
 551 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 552         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 553
 554         /*
 555          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 556          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 557          * (like users, containers etc.)
 558          *
 559          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 560          * This list is used during load balance.
 561          */
 562         int                     on_list;
 563         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 564         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 565
 566 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 567         int                     runtime_enabled;
 568         s64                     runtime_remaining;
 569
 570         u64                     throttled_clock;
 571         u64                     throttled_clock_task;
 572         u64                     throttled_clock_task_time;
 573         int                     throttled;
 574         int                     throttle_count;
 575         struct list_head        throttled_list;
 576 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 577 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 578 };
 579
 580 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 581 {
 582         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 583 }
 584
 585 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 586 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 587 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 588 #endif
 589
 590 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 591 struct rt_rq {
 592         struct rt_prio_array    active;
 593         unsigned int            rt_nr_running;
 594         unsigned int            rr_nr_running;
 595 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 596         struct {
 597                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 598 #ifdef CONFIG_SMP
 599                 int             next; /* next highest */
 600 #endif
 601         } highest_prio;
 602 #endif
 603 #ifdef CONFIG_SMP
 604         unsigned long           rt_nr_migratory;
 605         unsigned long           rt_nr_total;
 606         int                     overloaded;
 607         struct plist_head       pushable_tasks;
 608
 609 #endif /* CONFIG_SMP */
 610         int                     rt_queued;
 611
 612         int                     rt_throttled;
 613         u64                     rt_time;
 614         u64                     rt_runtime;
 615         /* Nests inside the rq lock: */
 616         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 617
 618 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 619         unsigned long           rt_nr_boosted;
 620
 621         struct rq               *rq;
 622         struct task_group       *tg;
 623 #endif
 624 };
 625
 626 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 627 {
 628         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 629 }
 630
 631 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 632 struct dl_rq {
 633         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 634         struct rb_root_cached   root;
 635
 636         unsigned long           dl_nr_running;
 637
 638 #ifdef CONFIG_SMP
 639         /*
 640          * Deadline values of the currently executing and the
 641          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 642          * the decision whether or not a ready but not running task
 643          * should migrate somewhere else.
 644          */
 645         struct {
 646                 u64             curr;
 647                 u64             next;
 648         } earliest_dl;
 649
 650         unsigned long           dl_nr_migratory;
 651         int                     overloaded;
 652
 653         /*
 654          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 655          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 656          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 657          */
 658         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 659 #else
 660         struct dl_bw            dl_bw;
 661 #endif
 662         /*
 663          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 664          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 665          * task blocks
 666          */
 667         u64                     running_bw;
 668
 669         /*
 670          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 671          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 672          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 673          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 674          * policy, or terminates).
 675          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 676          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 677          */
 678         u64                     this_bw;
 679         u64                     extra_bw;
 680
 681         /*
 682          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 683          * by the GRUB algorithm.
 684          */
 685         u64                     bw_ratio;
 686 };
 687
 688 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 689 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 690 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 691 #else
 692 #define entity_is_task(se)      1
 693 #endif
 694
 695 #ifdef CONFIG_SMP
 696 /*
 697  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 698  */
 699 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 700 {
 701         return scale_load_down(se->load.weight);
 702 }
 703
 704 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 705 {
 706         return scale_load_down(se->runnable_weight);
 707 }
 708
 709 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 710 {
 711         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 712 }
 713
 714 struct perf_domain {
 715         struct em_perf_domain *em_pd;
 716         struct perf_domain *next;
 717         struct rcu_head rcu;
 718 };
 719
 720 /* Scheduling group status flags */
 721 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 722 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 723
 724 /*
 725  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 726  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 727  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 728  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 729  * object.
 730  *
 731  */
 732 struct root_domain {
 733         atomic_t                refcount;
 734         atomic_t                rto_count;
 735         struct rcu_head         rcu;
 736         cpumask_var_t           span;
 737         cpumask_var_t           online;
 738
 739         /*
 740          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 741          * - More than one runnable task
 742          * - Running task is misfit
 743          */
 744         int                     overload;
 745
 746         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 747         int                     overutilized;
 748
 749         /*
 750          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 751          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 752          */
 753         cpumask_var_t           dlo_mask;
 754         atomic_t                dlo_count;
 755         struct dl_bw            dl_bw;
 756         struct cpudl            cpudl;
 757
 758 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 759         /*
 760          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 761          */
 762         struct irq_work         rto_push_work;
 763         raw_spinlock_t          rto_lock;
 764         /* These are only updated and read within rto_lock */
 765         int                     rto_loop;
 766         int                     rto_cpu;
 767         /* These atomics are updated outside of a lock */
 768         atomic_t                rto_loop_next;
 769         atomic_t                rto_loop_start;
 770 #endif
 771         /*
 772          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 773          * one runnable RT task.
 774          */
 775         cpumask_var_t           rto_mask;
 776         struct cpupri           cpupri;
 777
 778         unsigned long           max_cpu_capacity;
 779
 780         /*
 781          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 782          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 783          */
 784         struct perf_domain __rcu *pd;
 785 };
 786
 787 extern void init_defrootdomain(void);
 788 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 789 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 790 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 791 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 792
 793 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 794 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 795 #endif
 796 #endif /* CONFIG_SMP */
 797
 798 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 799 /*
 800  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 801  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 802  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 803  *
 804  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 805  * clamp value.
 806  */
 807 struct uclamp_bucket {
 808         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 809         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 810 };
 811
 812 /*
 813  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 814  * @value: currently active clamp values for a rq
 815  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 816  *
 817  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 818  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 819  * (or actually running) with that value.
 820  *
 821  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 822  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 823  *
 824  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 825  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 826  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 827  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 828  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 829  *
 830  * Since on each system we expect only a limited number of different
 831  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 832  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 833  */
 834 struct uclamp_rq {
 835         unsigned int value;
 836         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 837 };
 838 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 839
 840 /*
 841  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 842  *
 843  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 844  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 845  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 846  */
 847 struct rq {
 848         /* runqueue lock: */
 849         raw_spinlock_t          lock;
 850
 851         /*
 852          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 853          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 854          */
 855         unsigned int            nr_running;
 856 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 857         unsigned int            nr_numa_running;
 858         unsigned int            nr_preferred_running;
 859         unsigned int            numa_migrate_on;
 860 #endif
 861 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 862 #ifdef CONFIG_SMP
 863         unsigned long           last_load_update_tick;
 864         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 865         unsigned int            has_blocked_load;
 866 #endif /* CONFIG_SMP */
 867         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 868         atomic_t nohz_flags;
 869 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 870
 871         unsigned long           nr_load_updates;
 872         u64                     nr_switches;
 873
 874 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 875         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 876         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 877         unsigned int            uclamp_flags;
 878 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 879 #endif
 880
 881         struct cfs_rq           cfs;
 882         struct rt_rq            rt;
 883         struct dl_rq            dl;
 884
 885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 886         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 887         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 888         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 889 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 890
 891         /*
 892          * This is part of a global counter where only the total sum
 893          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 894          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 895          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 896          */
 897         unsigned long           nr_uninterruptible;
 898
 899         struct task_struct      *curr;
 900         struct task_struct      *idle;
 901         struct task_struct      *stop;
 902         unsigned long           next_balance;
 903         struct mm_struct        *prev_mm;
 904
 905         unsigned int            clock_update_flags;
 906         u64                     clock;
 907         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 908         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 909         u64                     clock_pelt;
 910         unsigned long           lost_idle_time;
 911
 912         atomic_t                nr_iowait;
 913
 914 #ifdef CONFIG_SMP
 915         struct root_domain              *rd;
 916         struct sched_domain __rcu       *sd;
 917
 918         unsigned long           cpu_capacity;
 919         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 920
 921         struct callback_head    *balance_callback;
 922
 923         unsigned char           idle_balance;
 924
 925         unsigned long           misfit_task_load;
 926
 927         /* For active balancing */
 928         int                     active_balance;
 929         int                     push_cpu;
 930         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
 931
 932         /* CPU of this runqueue: */
 933         int                     cpu;
 934         int                     online;
 935
 936         struct list_head cfs_tasks;
 937
 938         struct sched_avg        avg_rt;
 939         struct sched_avg        avg_dl;
 940 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
 941         struct sched_avg        avg_irq;
 942 #endif
 943         u64                     idle_stamp;
 944         u64                     avg_idle;
 945
 946         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 947         u64                     max_idle_balance_cost;
 948 #endif
 949
 950 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 951         u64                     prev_irq_time;
 952 #endif
 953 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 954         u64                     prev_steal_time;
 955 #endif
 956 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 957         u64                     prev_steal_time_rq;
 958 #endif
 959
 960         /* calc_load related fields */
 961         unsigned long           calc_load_update;
 962         long                    calc_load_active;
 963
 964 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 965 #ifdef CONFIG_SMP
 966         int                     hrtick_csd_pending;
 967         call_single_data_t      hrtick_csd;
 968 #endif
 969         struct hrtimer          hrtick_timer;
 970 #endif
 971
 972 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 973         /* latency stats */
 974         struct sched_info       rq_sched_info;
 975         unsigned long long      rq_cpu_time;
 976         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 977
 978         /* sys_sched_yield() stats */
 979         unsigned int            yld_count;
 980
 981         /* schedule() stats */
 982         unsigned int            sched_count;
 983         unsigned int            sched_goidle;
 984
 985         /* try_to_wake_up() stats */
 986         unsigned int            ttwu_count;
 987         unsigned int            ttwu_local;
 988 #endif
 989
 990 #ifdef CONFIG_SMP
 991         struct llist_head       wake_list;
 992 #endif
 993
 994 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
 995         /* Must be inspected within a rcu lock section */
 996         struct cpuidle_state    *idle_state;
 997 #endif
 998 };
 999
1000 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1001
1002 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1003 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1004 {
1005         return cfs_rq->rq;
1006 }
1007
1008 #else
1009
1010 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1011 {
1012         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1013 }
1014 #endif
1015
1016 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1017 {
1018 #ifdef CONFIG_SMP
1019         return rq->cpu;
1020 #else
1021         return 0;
1022 #endif
1023 }
1024
1025
1026 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1027 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1028
1029 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1032                 __update_idle_core(rq);
1033 }
1034
1035 #else
1036 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1037 #endif
1038
1039 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1040
1041 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1042 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1043 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1044 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1045 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1046
1047 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1048
1049 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1050 {
1051         return READ_ONCE(rq->clock);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * rq::clock_update_flags bits
1056  *
1057  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1058  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1059  *  neighbouring rq clock updates.
1060  *
1061  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1062  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1063  *
1064  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1065  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1066  *
1067  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1068  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1069  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1070  *
1071  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1072  *
1073  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1074  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1075  * back.
1076  */
1077 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1078 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1079 #define RQCF_UPDATED            0x04
1080
1081 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1082 {
1083         /*
1084          * The only reason for not seeing a clock update since the
1085          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1086          */
1087         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1088 }
1089
1090 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1091 {
1092         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1093         assert_clock_updated(rq);
1094
1095         return rq->clock;
1096 }
1097
1098 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1099 {
1100         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1101         assert_clock_updated(rq);
1102
1103         return rq->clock_task;
1104 }
1105
1106 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1107 {
1108         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1109         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1114  * request is cancelled.
1115  */
1116 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1117 {
1118         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1119         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1120 }
1121
1122 struct rq_flags {
1123         unsigned long flags;
1124         struct pin_cookie cookie;
1125 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1126         /*
1127          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1128          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1129          * restored in rq_repin_lock().
1130          */
1131         unsigned int clock_update_flags;
1132 #endif
1133 };
1134
1135 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1136 {
1137         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1138
1139 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1140         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1141         rf->clock_update_flags = 0;
1142 #endif
1143 }
1144
1145 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1146 {
1147 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1148         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1149                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1150 #endif
1151
1152         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1153 }
1154
1155 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1156 {
1157         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1158
1159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1160         /*
1161          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1162          */
1163         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1164 #endif
1165 }
1166
1167 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1168         __acquires(rq->lock);
1169
1170 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1171         __acquires(p->pi_lock)
1172         __acquires(rq->lock);
1173
1174 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1175         __releases(rq->lock)
1176 {
1177         rq_unpin_lock(rq, rf);
1178         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1179 }
1180
1181 static inline void
1182 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1183         __releases(rq->lock)
1184         __releases(p->pi_lock)
1185 {
1186         rq_unpin_lock(rq, rf);
1187         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1188         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1189 }
1190
1191 static inline void
1192 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1193         __acquires(rq->lock)
1194 {
1195         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1196         rq_pin_lock(rq, rf);
1197 }
1198
1199 static inline void
1200 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1201         __acquires(rq->lock)
1202 {
1203         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1204         rq_pin_lock(rq, rf);
1205 }
1206
1207 static inline void
1208 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1209         __acquires(rq->lock)
1210 {
1211         raw_spin_lock(&rq->lock);
1212         rq_pin_lock(rq, rf);
1213 }
1214
1215 static inline void
1216 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1217         __acquires(rq->lock)
1218 {
1219         raw_spin_lock(&rq->lock);
1220         rq_repin_lock(rq, rf);
1221 }
1222
1223 static inline void
1224 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1225         __releases(rq->lock)
1226 {
1227         rq_unpin_lock(rq, rf);
1228         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1229 }
1230
1231 static inline void
1232 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1233         __releases(rq->lock)
1234 {
1235         rq_unpin_lock(rq, rf);
1236         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1237 }
1238
1239 static inline void
1240 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1241         __releases(rq->lock)
1242 {
1243         rq_unpin_lock(rq, rf);
1244         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1245 }
1246
1247 static inline struct rq *
1248 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1249         __acquires(rq->lock)
1250 {
1251         struct rq *rq;
1252
1253         local_irq_disable();
1254         rq = this_rq();
1255         rq_lock(rq, rf);
1256         return rq;
1257 }
1258
1259 #ifdef CONFIG_NUMA
1260 enum numa_topology_type {
1261         NUMA_DIRECT,
1262         NUMA_GLUELESS_MESH,
1263         NUMA_BACKPLANE,
1264 };
1265 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1266 extern int sched_max_numa_distance;
1267 extern bool find_numa_distance(int distance);
1268 extern void sched_init_numa(void);
1269 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1270 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1271 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1272 #else
1273 static inline void sched_init_numa(void) { }
1274 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1275 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1276 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1277 {
1278         return nr_cpu_ids;
1279 }
1280 #endif
1281
1282 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1283 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1284 enum numa_faults_stats {
1285         NUMA_MEM = 0,
1286         NUMA_CPU,
1287         NUMA_MEMBUF,
1288         NUMA_CPUBUF
1289 };
1290 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1291 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1292 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1293                         int cpu, int scpu);
1294 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1295 #else
1296 static inline void
1297 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1298 {
1299 }
1300 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1301
1302 #ifdef CONFIG_SMP
1303
1304 static inline void
1305 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1306                        struct callback_head *head,
1307                        void (*func)(struct rq *rq))
1308 {
1309         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1310
1311         if (unlikely(head->next))
1312                 return;
1313
1314         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1315         head->next = rq->balance_callback;
1316         rq->balance_callback = head;
1317 }
1318
1319 extern void sched_ttwu_pending(void);
1320
1321 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1322         rcu_dereference_check((p), \
1323                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1324
1325 /*
1326  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1327  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1328  *
1329  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1330  * preempt-disabled sections.
1331  */
1332 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1333         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1334                         __sd; __sd = __sd->parent)
1335
1336 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1337
1338 /**
1339  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1340  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1341  *              be returned.
1342  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1343  *              for the given CPU.
1344  *
1345  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1346  */
1347 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1348 {
1349         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1350
1351         for_each_domain(cpu, sd) {
1352                 if (!(sd->flags & flag))
1353                         break;
1354                 hsd = sd;
1355         }
1356
1357         return hsd;
1358 }
1359
1360 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1361 {
1362         struct sched_domain *sd;
1363
1364         for_each_domain(cpu, sd) {
1365                 if (sd->flags & flag)
1366                         break;
1367         }
1368
1369         return sd;
1370 }
1371
1372 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1373 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1374 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1375 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1376 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1377 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1378 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1379 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1380
1381 struct sched_group_capacity {
1382         atomic_t                ref;
1383         /*
1384          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1385          * for a single CPU.
1386          */
1387         unsigned long           capacity;
1388         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1389         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1390         unsigned long           next_update;
1391         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1392
1393 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1394         int                     id;
1395 #endif
1396
1397         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1398 };
1399
1400 struct sched_group {
1401         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1402         atomic_t                ref;
1403
1404         unsigned int            group_weight;
1405         struct sched_group_capacity *sgc;
1406         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1407
1408         /*
1409          * The CPUs this group covers.
1410          *
1411          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1412          * by attaching extra space to the end of the structure,
1413          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1414          */
1415         unsigned long           cpumask[0];
1416 };
1417
1418 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1419 {
1420         return to_cpumask(sg->cpumask);
1421 }
1422
1423 /*
1424  * See build_balance_mask().
1425  */
1426 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1427 {
1428         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1429 }
1430
1431 /**
1432  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1433  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1434  */
1435 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1436 {
1437         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1438 }
1439
1440 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1441
1442 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1443 void register_sched_domain_sysctl(void);
1444 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1445 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1446 #else
1447 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1448 {
1449 }
1450 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1451 {
1452 }
1453 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1454 {
1455 }
1456 #endif
1457
1458 extern int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf);
1459
1460 #else
1461
1462 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1463
1464 static inline int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf) { return 0; }
1465
1466 #endif /* CONFIG_SMP */
1467
1468 #include "stats.h"
1469 #include "autogroup.h"
1470
1471 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1472
1473 /*
1474  * Return the group to which this tasks belongs.
1475  *
1476  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1477  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1478  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1479  *
1480  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1481  * core changes this before calling sched_move_task().
1482  *
1483  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1484  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1485  */
1486 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1487 {
1488         return p->sched_task_group;
1489 }
1490
1491 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1492 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1493 {
1494 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1495         struct task_group *tg = task_group(p);
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1499         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1500         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1501         p->se.parent = tg->se[cpu];
1502 #endif
1503
1504 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1505         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1506         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1507 #endif
1508 }
1509
1510 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1511
1512 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1513 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1514 {
1515         return NULL;
1516 }
1517
1518 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1519
1520 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1521 {
1522         set_task_rq(p, cpu);
1523 #ifdef CONFIG_SMP
1524         /*
1525          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1526          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1527          * per-task data have been completed by this moment.
1528          */
1529         smp_wmb();
1530 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1531         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1532 #else
1533         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1534 #endif
1535         p->wake_cpu = cpu;
1536 #endif
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1541  */
1542 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1543 # include <linux/static_key.h>
1544 # define const_debug __read_mostly
1545 #else
1546 # define const_debug const
1547 #endif
1548
1549 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1550         __SCHED_FEAT_##name ,
1551
1552 enum {
1553 #include "features.h"
1554         __SCHED_FEAT_NR,
1555 };
1556
1557 #undef SCHED_FEAT
1558
1559 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1560
1561 /*
1562  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1563  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1564  */
1565 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1566
1567 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1568 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1569 {                                                                       \
1570         return static_key_##enabled(key);                               \
1571 }
1572
1573 #include "features.h"
1574 #undef SCHED_FEAT
1575
1576 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1577 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1578
1579 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1580
1581 /*
1582  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1583  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1584  * features default.
1585  */
1586 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1587         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1588 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1589 #include "features.h"
1590         0;
1591 #undef SCHED_FEAT
1592
1593 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1594
1595 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1596
1597 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1598 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1599
1600 static inline u64 global_rt_period(void)
1601 {
1602         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1603 }
1604
1605 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1606 {
1607         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1608                 return RUNTIME_INF;
1609
1610         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1611 }
1612
1613 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1614 {
1615         return rq->curr == p;
1616 }
1617
1618 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1619 {
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621         return p->on_cpu;
1622 #else
1623         return task_current(rq, p);
1624 #endif
1625 }
1626
1627 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1628 {
1629         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1630 }
1631
1632 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1633 {
1634         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1635 }
1636
1637 /*
1638  * wake flags
1639  */
1640 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1641 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1642 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1643
1644 /*
1645  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1646  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1647  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1648  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1649  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1650  * slice expiry etc.
1651  */
1652
1653 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1654 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1655
1656 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1657 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1658
1659 /*
1660  * {de,en}queue flags:
1661  *
1662  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1663  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1664  *
1665  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1666  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1667  *                should preserve as much state as possible.
1668  *
1669  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1670  *        in the runqueue.
1671  *
1672  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1673  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1674  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1675  *
1676  */
1677
1678 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1679 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1680 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1681 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1682
1683 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1684 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1685 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1686 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1687
1688 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1689 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1692 #else
1693 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1694 #endif
1695
1696 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1697
1698 struct sched_class {
1699         const struct sched_class *next;
1700
1701 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1702         int uclamp_enabled;
1703 #endif
1704
1705         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1706         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1707         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1708         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1709
1710         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1711
1712         /*
1713          * Both @prev and @rf are optional and may be NULL, in which case the
1714          * caller must already have invoked put_prev_task(rq, prev, rf).
1715          *
1716          * Otherwise it is the responsibility of the pick_next_task() to call
1717          * put_prev_task() on the @prev task or something equivalent, IFF it
1718          * returns a next task.
1719          *
1720          * In that case (@rf != NULL) it may return RETRY_TASK when it finds a
1721          * higher prio class has runnable tasks.
1722          */
1723         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1724                                                struct task_struct *prev,
1725                                                struct rq_flags *rf);
1726         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf);
1727         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1728
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1731         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1732
1733         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1734
1735         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1736                                  const struct cpumask *newmask);
1737
1738         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1739         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1740 #endif
1741
1742         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1743         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1744         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1745
1746         /*
1747          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1748          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1749          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1750          */
1751         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1752         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1753         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1754                               int oldprio);
1755
1756         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1757                                         struct task_struct *task);
1758
1759         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1760
1761 #define TASK_SET_GROUP          0
1762 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1763
1764 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1765         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1766 #endif
1767 };
1768
1769 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1770 {
1771         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1772         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, NULL);
1773 }
1774
1775 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1776 {
1777         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1778         next->sched_class->set_next_task(rq, next);
1779 }
1780
1781 #ifdef CONFIG_SMP
1782 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1783 #else
1784 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1785 #endif
1786 #define for_each_class(class) \
1787    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1788
1789 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1790 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1791 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1792 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1793 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1794
1795
1796 #ifdef CONFIG_SMP
1797
1798 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1799
1800 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1801
1802 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1803
1804 #endif
1805
1806 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1807 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1808                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1809 {
1810         rq->idle_state = idle_state;
1811 }
1812
1813 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1814 {
1815         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1816
1817         return rq->idle_state;
1818 }
1819 #else
1820 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1821                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1822 {
1823 }
1824
1825 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1826 {
1827         return NULL;
1828 }
1829 #endif
1830
1831 extern void schedule_idle(void);
1832
1833 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1834 extern void sched_init_granularity(void);
1835 extern void update_max_interval(void);
1836
1837 extern void init_sched_dl_class(void);
1838 extern void init_sched_rt_class(void);
1839 extern void init_sched_fair_class(void);
1840
1841 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1842
1843 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1844 extern void resched_cpu(int cpu);
1845
1846 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1847 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1848
1849 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1850 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1851 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1852 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1853 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1854
1855 #define BW_SHIFT                20
1856 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1857 #define RATIO_SHIFT             8
1858 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1859
1860 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1861 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1862
1863 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1864 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1865 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1866
1867 /*
1868  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1869  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1870  * nohz mode if necessary.
1871  */
1872 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1873 {
1874         int cpu;
1875
1876         if (!tick_nohz_full_enabled())
1877                 return;
1878
1879         cpu = cpu_of(rq);
1880
1881         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1882                 return;
1883
1884         if (sched_can_stop_tick(rq))
1885                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1886         else
1887                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1888 }
1889 #else
1890 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1891 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1892 #endif
1893
1894 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1895 {
1896         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1897
1898         rq->nr_running = prev_nr + count;
1899
1900 #ifdef CONFIG_SMP
1901         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1902                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1903                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1904         }
1905 #endif
1906
1907         sched_update_tick_dependency(rq);
1908 }
1909
1910 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1911 {
1912         rq->nr_running -= count;
1913         /* Check if we still need preemption */
1914         sched_update_tick_dependency(rq);
1915 }
1916
1917 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1918 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1919
1920 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1921
1922 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1923 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1924
1925 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1926
1927 /*
1928  * Use hrtick when:
1929  *  - enabled by features
1930  *  - hrtimer is actually high res
1931  */
1932 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1933 {
1934         if (!sched_feat(HRTICK))
1935                 return 0;
1936         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1937                 return 0;
1938         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1939 }
1940
1941 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1942
1943 #else
1944
1945 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1946 {
1947         return 0;
1948 }
1949
1950 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1951
1952 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1953 static __always_inline
1954 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1955 {
1956         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1957 }
1958 #endif
1959
1960 #ifdef CONFIG_SMP
1961 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
1962
1963 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1964
1965 /*
1966  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1967  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1968  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1969  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1970  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1971  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1972  */
1973 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1974         __releases(this_rq->lock)
1975         __acquires(busiest->lock)
1976         __acquires(this_rq->lock)
1977 {
1978         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1979         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1980
1981         return 1;
1982 }
1983
1984 #else
1985 /*
1986  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1987  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1988  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1989  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1990  * regardless of entry order into the function.
1991  */
1992 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1993         __releases(this_rq->lock)
1994         __acquires(busiest->lock)
1995         __acquires(this_rq->lock)
1996 {
1997         int ret = 0;
1998
1999         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2000                 if (busiest < this_rq) {
2001                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2002                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2003                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2004                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2005                         ret = 1;
2006                 } else
2007                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2008                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2009         }
2010         return ret;
2011 }
2012
2013 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2014
2015 /*
2016  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2017  */
2018 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2019 {
2020         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2021                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2022                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2023                 BUG_ON(1);
2024         }
2025
2026         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2027 }
2028
2029 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2030         __releases(busiest->lock)
2031 {
2032         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2033         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2034 }
2035
2036 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2037 {
2038         if (l1 > l2)
2039                 swap(l1, l2);
2040
2041         spin_lock(l1);
2042         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2043 }
2044
2045 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2046 {
2047         if (l1 > l2)
2048                 swap(l1, l2);
2049
2050         spin_lock_irq(l1);
2051         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2052 }
2053
2054 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2055 {
2056         if (l1 > l2)
2057                 swap(l1, l2);
2058
2059         raw_spin_lock(l1);
2060         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2065  *
2066  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2067  * you need to do so manually before calling.
2068  */
2069 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2070         __acquires(rq1->lock)
2071         __acquires(rq2->lock)
2072 {
2073         BUG_ON(!irqs_disabled());
2074         if (rq1 == rq2) {
2075                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2076                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2077         } else {
2078                 if (rq1 < rq2) {
2079                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2080                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2081                 } else {
2082                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2083                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2084                 }
2085         }
2086 }
2087
2088 /*
2089  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2090  *
2091  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2092  * you need to do so manually after calling.
2093  */
2094 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2095         __releases(rq1->lock)
2096         __releases(rq2->lock)
2097 {
2098         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2099         if (rq1 != rq2)
2100                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2101         else
2102                 __release(rq2->lock);
2103 }
2104
2105 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2106 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2107 extern bool sched_smp_initialized;
2108
2109 #else /* CONFIG_SMP */
2110
2111 /*
2112  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2113  *
2114  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2115  * you need to do so manually before calling.
2116  */
2117 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2118         __acquires(rq1->lock)
2119         __acquires(rq2->lock)
2120 {
2121         BUG_ON(!irqs_disabled());
2122         BUG_ON(rq1 != rq2);
2123         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2124         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2125 }
2126
2127 /*
2128  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2129  *
2130  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2131  * you need to do so manually after calling.
2132  */
2133 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2134         __releases(rq1->lock)
2135         __releases(rq2->lock)
2136 {
2137         BUG_ON(rq1 != rq2);
2138         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2139         __release(rq2->lock);
2140 }
2141
2142 #endif
2143
2144 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2145 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2146
2147 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2148 extern bool sched_debug_enabled;
2149
2150 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2151 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2152 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2153 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2154 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2155 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2156 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2157 extern void
2158 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2159 extern void
2160 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2161         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2162 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2163 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2164
2165 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2166 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2167 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2168
2169 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2170 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2171
2172 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2173 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2174 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2175
2176 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2177 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2178
2179 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2180
2181 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2182
2183 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2184 #else
2185 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2186 #endif
2187
2188
2189 #ifdef CONFIG_SMP
2190 static inline
2191 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2192 {
2193         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2194         int i;
2195
2196         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2197                          "sched RCU must be held");
2198         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2199                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2200
2201                 rq->dl.extra_bw += bw;
2202         }
2203 }
2204 #else
2205 static inline
2206 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2207 {
2208         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2209
2210         dl->extra_bw += bw;
2211 }
2212 #endif
2213
2214
2215 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2216 struct irqtime {
2217         u64                     total;
2218         u64                     tick_delta;
2219         u64                     irq_start_time;
2220         struct u64_stats_sync   sync;
2221 };
2222
2223 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2224
2225 /*
2226  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2227  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2228  * and never move forward.
2229  */
2230 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2231 {
2232         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2233         unsigned int seq;
2234         u64 total;
2235
2236         do {
2237                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2238                 total = irqtime->total;
2239         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2240
2241         return total;
2242 }
2243 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2244
2245 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2246 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2247
2248 /**
2249  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2250  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2251  * @flags: Update reason flags.
2252  *
2253  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2254  * being updated.
2255  *
2256  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2257  *
2258  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2259  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2260  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2261  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2262  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2263  * active all the time (or there are RT tasks only).
2264  *
2265  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2266  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2267  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2268  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2269  */
2270 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2271 {
2272         struct update_util_data *data;
2273
2274         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2275                                                   cpu_of(rq)));
2276         if (data)
2277                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2278 }
2279 #else
2280 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2281 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2282
2283 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2284 enum uclamp_id uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2285
2286 static __always_inline
2287 unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2288                               struct task_struct *p)
2289 {
2290         unsigned int min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2291         unsigned int max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2292
2293         if (p) {
2294                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2295                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2296         }
2297
2298         /*
2299          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2300          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2301          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2302          */
2303         if (unlikely(min_util >= max_util))
2304                 return min_util;
2305
2306         return clamp(util, min_util, max_util);
2307 }
2308
2309 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2310 {
2311         return uclamp_util_with(rq, util, NULL);
2312 }
2313 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2314 static inline unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2315                                             struct task_struct *p)
2316 {
2317         return util;
2318 }
2319 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2320 {
2321         return util;
2322 }
2323 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2324
2325 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2326 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2327 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2328 # endif
2329 #else
2330 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2331 #endif
2332
2333 #ifdef CONFIG_SMP
2334 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2335 {
2336         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2337 }
2338 #endif
2339
2340 /**
2341  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2342  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2343  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2344  *
2345  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2346  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2347  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2348  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2349  */
2350 enum schedutil_type {
2351         FREQUENCY_UTIL,
2352         ENERGY_UTIL,
2353 };
2354
2355 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2356
2357 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2358                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2359                                  struct task_struct *p);
2360
2361 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2362 {
2363         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2364 }
2365
2366 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2367 {
2368         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2369 }
2370
2371 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2372 {
2373         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2374
2375         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2376                 util = max_t(unsigned long, util,
2377                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2378         }
2379
2380         return util;
2381 }
2382
2383 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2384 {
2385         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2386 }
2387 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2388 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2389                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2390                                  struct task_struct *p)
2391 {
2392         return 0;
2393 }
2394 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2395
2396 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2397 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2398 {
2399         return rq->avg_irq.util_avg;
2400 }
2401
2402 static inline
2403 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2404 {
2405         util *= (max - irq);
2406         util /= max;
2407
2408         return util;
2409
2410 }
2411 #else
2412 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2413 {
2414         return 0;
2415 }
2416
2417 static inline
2418 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2419 {
2420         return util;
2421 }
2422 #endif
2423
2424 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2425
2426 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2427
2428 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2429
2430 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2431 {
2432         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2433 }
2434
2435 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2436
2437 #define perf_domain_span(pd) NULL
2438 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2439
2440 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */