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/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/ratelimit.h>
  61 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  62 #include <linux/security.h>
  63 #include <linux/stop_machine.h>
  64 #include <linux/suspend.h>
  65 #include <linux/swait.h>
  66 #include <linux/syscalls.h>
  67 #include <linux/task_work.h>
  68 #include <linux/tsacct_kern.h>
  69
  70 #include <asm/tlb.h>
  71
  72 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  73 # include <asm/paravirt.h>
  74 #endif
  75
  76 #include "cpupri.h"
  77 #include "cpudeadline.h"
  78
  79 #include <trace/events/sched.h>
  80
  81 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  82 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  83 #else
  84 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  85 #endif
  86
  87 struct rq;
  88 struct cpuidle_state;
  89
  90 /* task_struct::on_rq states: */
  91 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  92 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  93
  94 extern __read_mostly int scheduler_running;
  95
  96 extern unsigned long calc_load_update;
  97 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  98
  99 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
 100 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
 101
 102 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
 103 /*
 104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 105  */
 106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 107
 108 /*
 109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 114  *
 115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 118  *
 119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 121  */
 122 #ifdef CONFIG_64BIT
 123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 125 # define scale_load_down(w) \
 126 ({ \
 127         unsigned long __w = (w); \
 128         if (__w) \
 129                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 130         __w; \
 131 })
 132 #else
 133 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 134 # define scale_load(w)          (w)
 135 # define scale_load_down(w)     (w)
 136 #endif
 137
 138 /*
 139  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 140  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 141  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 142  * following must be true:
 143  *
 144  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
 145  *
 146  */
 147 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 148
 149 /*
 150  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 151  * 10 -> just above 1us
 152  * 9  -> just above 0.5us
 153  */
 154 #define DL_SCALE                10
 155
 156 /*
 157  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 158  */
 159 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 160
 161 static inline int idle_policy(int policy)
 162 {
 163         return policy == SCHED_IDLE;
 164 }
 165 static inline int fair_policy(int policy)
 166 {
 167         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 168 }
 169
 170 static inline int rt_policy(int policy)
 171 {
 172         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 173 }
 174
 175 static inline int dl_policy(int policy)
 176 {
 177         return policy == SCHED_DEADLINE;
 178 }
 179 static inline bool valid_policy(int policy)
 180 {
 181         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 182                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 183 }
 184
 185 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 186 {
 187         return idle_policy(p->policy);
 188 }
 189
 190 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 191 {
 192         return rt_policy(p->policy);
 193 }
 194
 195 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 196 {
 197         return dl_policy(p->policy);
 198 }
 199
 200 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 201
 202 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 203 {
 204         s64 diff = sample - *avg;
 205         *avg += diff / 8;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
 210  * is UB; cap at size-1.
 211  */
 212 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
 213         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
 214
 215 /*
 216  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 217  *
 218  * This is actually gross. :(
 219  *
 220  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 221  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 222  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 223  * available on such platforms.
 224  *
 225  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 226  */
 227 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 228
 229 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
 230
 231 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 232 {
 233 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 234         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 235 #else
 236         return false;
 237 #endif
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 242  */
 243 static inline bool
 244 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 245 {
 246         return dl_entity_is_special(a) ||
 247                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 252  */
 253 struct rt_prio_array {
 254         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 255         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 256 };
 257
 258 struct rt_bandwidth {
 259         /* nests inside the rq lock: */
 260         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 261         ktime_t                 rt_period;
 262         u64                     rt_runtime;
 263         struct hrtimer          rt_period_timer;
 264         unsigned int            rt_period_active;
 265 };
 266
 267 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 268
 269 struct dl_bandwidth {
 270         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 271         u64                     dl_runtime;
 272         u64                     dl_period;
 273 };
 274
 275 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 276 {
 277         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 282  * we need some place where:
 283  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 284  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 285  *    each root domain;
 286  *
 287  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 288  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 289  * that, since here we are only interested in admission control, we
 290  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 291  * need a timer to replenish it.
 292  *
 293  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 294  * meaning that:
 295  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 296  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 297  */
 298 struct dl_bw {
 299         raw_spinlock_t          lock;
 300         u64                     bw;
 301         u64                     total_bw;
 302 };
 303
 304 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 305
 306 static inline
 307 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 308 {
 309         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 310         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 311 }
 312
 313 static inline
 314 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 315 {
 316         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 317         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 318 }
 319
 320 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
 321                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
 322 {
 323         return dl_b->bw != -1 &&
 324                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
 329  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
 330  *
 331  * The function will return true if the CPU original capacity of the
 332  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
 333  * task and false otherwise.
 334  */
 335 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
 336 {
 337         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
 338
 339         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
 340 }
 341
 342 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 343 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 344 extern void sched_dl_do_global(void);
 345 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 346 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 347 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 348 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 349 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 350 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 351 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 352 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 353
 354 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 355
 356 #include <linux/cgroup.h>
 357 #include <linux/psi.h>
 358
 359 struct cfs_rq;
 360 struct rt_rq;
 361
 362 extern struct list_head task_groups;
 363
 364 struct cfs_bandwidth {
 365 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 366         raw_spinlock_t          lock;
 367         ktime_t                 period;
 368         u64                     quota;
 369         u64                     runtime;
 370         u64                     burst;
 371         u64                     runtime_snap;
 372         s64                     hierarchical_quota;
 373
 374         u8                      idle;
 375         u8                      period_active;
 376         u8                      slack_started;
 377         struct hrtimer          period_timer;
 378         struct hrtimer          slack_timer;
 379         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 380
 381         /* Statistics: */
 382         int                     nr_periods;
 383         int                     nr_throttled;
 384         int                     nr_burst;
 385         u64                     throttled_time;
 386         u64                     burst_time;
 387 #endif
 388 };
 389
 390 /* Task group related information */
 391 struct task_group {
 392         struct cgroup_subsys_state css;
 393
 394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 395         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 396         struct sched_entity     **se;
 397         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 398         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 399         unsigned long           shares;
 400
 401         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
 402         int                     idle;
 403
 404 #ifdef  CONFIG_SMP
 405         /*
 406          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 407          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 408          * will also be accessed at each tick.
 409          */
 410         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 411 #endif
 412 #endif
 413
 414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 415         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 416         struct rt_rq            **rt_rq;
 417
 418         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 419 #endif
 420
 421         struct rcu_head         rcu;
 422         struct list_head        list;
 423
 424         struct task_group       *parent;
 425         struct list_head        siblings;
 426         struct list_head        children;
 427
 428 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 429         struct autogroup        *autogroup;
 430 #endif
 431
 432         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 433
 434 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 435         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 436         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 437         /* Clamp values requested for a task group */
 438         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 439         /* Effective clamp values used for a task group */
 440         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 441 #endif
 442
 443 };
 444
 445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 446 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 447
 448 /*
 449  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 450  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 451  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 452  * too large, so as the shares value of a task group.
 453  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 454  *  limitation from this.)
 455  */
 456 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 457 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 458 #endif
 459
 460 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 461
 462 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 463                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 464
 465 /*
 466  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 467  * leaving it for the final time.
 468  *
 469  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 470  */
 471 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 472 {
 473         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 474 }
 475
 476 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 477
 478 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 479 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 480 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 481 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 482 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 483                         struct sched_entity *se, int cpu,
 484                         struct sched_entity *parent);
 485 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 486
 487 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 488 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 489 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 490
 491 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 492 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 493 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 494 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 495                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 496                 struct sched_rt_entity *parent);
 497 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 498 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 499 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 500 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 501 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 502
 503 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 504 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 505                                struct task_group *parent);
 506 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 507 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
 508
 509 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 510
 511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 512 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 513
 514 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
 515
 516 #ifdef CONFIG_SMP
 517 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 518                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 519 #else /* !CONFIG_SMP */
 520 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 521                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 522 #endif /* CONFIG_SMP */
 523 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 524
 525 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 526
 527 struct cfs_bandwidth { };
 528
 529 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 530
 531 /* CFS-related fields in a runqueue */
 532 struct cfs_rq {
 533         struct load_weight      load;
 534         unsigned int            nr_running;
 535         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 536         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
 537         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 538
 539         u64                     exec_clock;
 540         u64                     min_vruntime;
 541 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
 542         unsigned int            forceidle_seq;
 543         u64                     min_vruntime_fi;
 544 #endif
 545
 546 #ifndef CONFIG_64BIT
 547         u64                     min_vruntime_copy;
 548 #endif
 549
 550         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 551
 552         /*
 553          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 554          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 555          */
 556         struct sched_entity     *curr;
 557         struct sched_entity     *next;
 558         struct sched_entity     *last;
 559         struct sched_entity     *skip;
 560
 561 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 562         unsigned int            nr_spread_over;
 563 #endif
 564
 565 #ifdef CONFIG_SMP
 566         /*
 567          * CFS load tracking
 568          */
 569         struct sched_avg        avg;
 570 #ifndef CONFIG_64BIT
 571         u64                     load_last_update_time_copy;
 572 #endif
 573         struct {
 574                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 575                 int             nr;
 576                 unsigned long   load_avg;
 577                 unsigned long   util_avg;
 578                 unsigned long   runnable_avg;
 579         } removed;
 580
 581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 582         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 583         long                    propagate;
 584         long                    prop_runnable_sum;
 585
 586         /*
 587          *   h_load = weight * f(tg)
 588          *
 589          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 590          * this group.
 591          */
 592         unsigned long           h_load;
 593         u64                     last_h_load_update;
 594         struct sched_entity     *h_load_next;
 595 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 596 #endif /* CONFIG_SMP */
 597
 598 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 599         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 600
 601         /*
 602          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 603          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 604          * (like users, containers etc.)
 605          *
 606          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 607          * This list is used during load balance.
 608          */
 609         int                     on_list;
 610         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 611         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 612
 613         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
 614         int                     idle;
 615
 616 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 617         int                     runtime_enabled;
 618         s64                     runtime_remaining;
 619
 620         u64                     throttled_clock;
 621         u64                     throttled_clock_task;
 622         u64                     throttled_clock_task_time;
 623         int                     throttled;
 624         int                     throttle_count;
 625         struct list_head        throttled_list;
 626 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 627 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 628 };
 629
 630 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 631 {
 632         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 633 }
 634
 635 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 636 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 637 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 638 #endif
 639
 640 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 641 struct rt_rq {
 642         struct rt_prio_array    active;
 643         unsigned int            rt_nr_running;
 644         unsigned int            rr_nr_running;
 645 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 646         struct {
 647                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 648 #ifdef CONFIG_SMP
 649                 int             next; /* next highest */
 650 #endif
 651         } highest_prio;
 652 #endif
 653 #ifdef CONFIG_SMP
 654         unsigned int            rt_nr_migratory;
 655         unsigned int            rt_nr_total;
 656         int                     overloaded;
 657         struct plist_head       pushable_tasks;
 658
 659 #endif /* CONFIG_SMP */
 660         int                     rt_queued;
 661
 662         int                     rt_throttled;
 663         u64                     rt_time;
 664         u64                     rt_runtime;
 665         /* Nests inside the rq lock: */
 666         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 667
 668 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 669         unsigned int            rt_nr_boosted;
 670
 671         struct rq               *rq;
 672         struct task_group       *tg;
 673 #endif
 674 };
 675
 676 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 677 {
 678         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 679 }
 680
 681 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 682 struct dl_rq {
 683         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 684         struct rb_root_cached   root;
 685
 686         unsigned int            dl_nr_running;
 687
 688 #ifdef CONFIG_SMP
 689         /*
 690          * Deadline values of the currently executing and the
 691          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 692          * the decision whether or not a ready but not running task
 693          * should migrate somewhere else.
 694          */
 695         struct {
 696                 u64             curr;
 697                 u64             next;
 698         } earliest_dl;
 699
 700         unsigned int            dl_nr_migratory;
 701         int                     overloaded;
 702
 703         /*
 704          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 705          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 706          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 707          */
 708         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 709 #else
 710         struct dl_bw            dl_bw;
 711 #endif
 712         /*
 713          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 714          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 715          * task blocks
 716          */
 717         u64                     running_bw;
 718
 719         /*
 720          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 721          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 722          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 723          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 724          * policy, or terminates).
 725          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 726          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 727          */
 728         u64                     this_bw;
 729         u64                     extra_bw;
 730
 731         /*
 732          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 733          * by the GRUB algorithm.
 734          */
 735         u64                     bw_ratio;
 736 };
 737
 738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 739 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 740 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 741
 742 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 743 {
 744         if (!entity_is_task(se))
 745                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 746 }
 747
 748 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 749 {
 750         if (entity_is_task(se))
 751                 return !!se->on_rq;
 752         else
 753                 return se->runnable_weight;
 754 }
 755
 756 #else
 757 #define entity_is_task(se)      1
 758
 759 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 760
 761 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 762 {
 763         return !!se->on_rq;
 764 }
 765 #endif
 766
 767 #ifdef CONFIG_SMP
 768 /*
 769  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 770  */
 771 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 772 {
 773         return scale_load_down(se->load.weight);
 774 }
 775
 776
 777 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 778 {
 779         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 780 }
 781
 782 struct perf_domain {
 783         struct em_perf_domain *em_pd;
 784         struct perf_domain *next;
 785         struct rcu_head rcu;
 786 };
 787
 788 /* Scheduling group status flags */
 789 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 790 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 791
 792 /*
 793  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 794  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 795  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 796  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 797  * object.
 798  *
 799  */
 800 struct root_domain {
 801         atomic_t                refcount;
 802         atomic_t                rto_count;
 803         struct rcu_head         rcu;
 804         cpumask_var_t           span;
 805         cpumask_var_t           online;
 806
 807         /*
 808          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 809          * - More than one runnable task
 810          * - Running task is misfit
 811          */
 812         int                     overload;
 813
 814         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 815         int                     overutilized;
 816
 817         /*
 818          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 819          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 820          */
 821         cpumask_var_t           dlo_mask;
 822         atomic_t                dlo_count;
 823         struct dl_bw            dl_bw;
 824         struct cpudl            cpudl;
 825
 826         /*
 827          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
 828          * updated. It's monotonously increasing value.
 829          *
 830          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
 831          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
 832          */
 833         u64 visit_gen;
 834
 835 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 836         /*
 837          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 838          */
 839         struct irq_work         rto_push_work;
 840         raw_spinlock_t          rto_lock;
 841         /* These are only updated and read within rto_lock */
 842         int                     rto_loop;
 843         int                     rto_cpu;
 844         /* These atomics are updated outside of a lock */
 845         atomic_t                rto_loop_next;
 846         atomic_t                rto_loop_start;
 847 #endif
 848         /*
 849          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 850          * one runnable RT task.
 851          */
 852         cpumask_var_t           rto_mask;
 853         struct cpupri           cpupri;
 854
 855         unsigned long           max_cpu_capacity;
 856
 857         /*
 858          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 859          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 860          */
 861         struct perf_domain __rcu *pd;
 862 };
 863
 864 extern void init_defrootdomain(void);
 865 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 866 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 867 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 868 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 869
 870 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 871 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 872 #endif
 873 #endif /* CONFIG_SMP */
 874
 875 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 876 /*
 877  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 878  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 879  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 880  *
 881  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 882  * clamp value.
 883  */
 884 struct uclamp_bucket {
 885         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 886         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 887 };
 888
 889 /*
 890  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 891  * @value: currently active clamp values for a rq
 892  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 893  *
 894  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 895  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 896  * (or actually running) with that value.
 897  *
 898  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 899  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 900  *
 901  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 902  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 903  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 904  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 905  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 906  *
 907  * Since on each system we expect only a limited number of different
 908  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 909  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 910  */
 911 struct uclamp_rq {
 912         unsigned int value;
 913         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 914 };
 915
 916 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 917 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 918
 919 /*
 920  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 921  *
 922  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 923  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 924  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 925  */
 926 struct rq {
 927         /* runqueue lock: */
 928         raw_spinlock_t          __lock;
 929
 930         /*
 931          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 932          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 933          */
 934         unsigned int            nr_running;
 935 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 936         unsigned int            nr_numa_running;
 937         unsigned int            nr_preferred_running;
 938         unsigned int            numa_migrate_on;
 939 #endif
 940 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 941 #ifdef CONFIG_SMP
 942         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 943         unsigned int            has_blocked_load;
 944         call_single_data_t      nohz_csd;
 945 #endif /* CONFIG_SMP */
 946         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 947         atomic_t                nohz_flags;
 948 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 949
 950 #ifdef CONFIG_SMP
 951         unsigned int            ttwu_pending;
 952 #endif
 953         u64                     nr_switches;
 954
 955 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 956         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 957         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 958         unsigned int            uclamp_flags;
 959 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 960 #endif
 961
 962         struct cfs_rq           cfs;
 963         struct rt_rq            rt;
 964         struct dl_rq            dl;
 965
 966 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 967         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 968         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 969         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 970 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 971
 972         /*
 973          * This is part of a global counter where only the total sum
 974          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 975          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 976          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 977          */
 978         unsigned int            nr_uninterruptible;
 979
 980         struct task_struct __rcu        *curr;
 981         struct task_struct      *idle;
 982         struct task_struct      *stop;
 983         unsigned long           next_balance;
 984         struct mm_struct        *prev_mm;
 985
 986         unsigned int            clock_update_flags;
 987         u64                     clock;
 988         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 989         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 990         u64                     clock_pelt;
 991         unsigned long           lost_idle_time;
 992
 993         atomic_t                nr_iowait;
 994
 995 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 996         u64 last_seen_need_resched_ns;
 997         int ticks_without_resched;
 998 #endif
 999
1000 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
1001         int membarrier_state;
1002 #endif
1003
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         struct root_domain              *rd;
1006         struct sched_domain __rcu       *sd;
1007
1008         unsigned long           cpu_capacity;
1009         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1010
1011         struct callback_head    *balance_callback;
1012
1013         unsigned char           nohz_idle_balance;
1014         unsigned char           idle_balance;
1015
1016         unsigned long           misfit_task_load;
1017
1018         /* For active balancing */
1019         int                     active_balance;
1020         int                     push_cpu;
1021         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1022
1023         /* CPU of this runqueue: */
1024         int                     cpu;
1025         int                     online;
1026
1027         struct list_head cfs_tasks;
1028
1029         struct sched_avg        avg_rt;
1030         struct sched_avg        avg_dl;
1031 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1032         struct sched_avg        avg_irq;
1033 #endif
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1035         struct sched_avg        avg_thermal;
1036 #endif
1037         u64                     idle_stamp;
1038         u64                     avg_idle;
1039
1040         unsigned long           wake_stamp;
1041         u64                     wake_avg_idle;
1042
1043         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1044         u64                     max_idle_balance_cost;
1045
1046 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1047         struct rcuwait          hotplug_wait;
1048 #endif
1049 #endif /* CONFIG_SMP */
1050
1051 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1052         u64                     prev_irq_time;
1053 #endif
1054 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1055         u64                     prev_steal_time;
1056 #endif
1057 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1058         u64                     prev_steal_time_rq;
1059 #endif
1060
1061         /* calc_load related fields */
1062         unsigned long           calc_load_update;
1063         long                    calc_load_active;
1064
1065 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067         call_single_data_t      hrtick_csd;
1068 #endif
1069         struct hrtimer          hrtick_timer;
1070         ktime_t                 hrtick_time;
1071 #endif
1072
1073 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1074         /* latency stats */
1075         struct sched_info       rq_sched_info;
1076         unsigned long long      rq_cpu_time;
1077         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1078
1079         /* sys_sched_yield() stats */
1080         unsigned int            yld_count;
1081
1082         /* schedule() stats */
1083         unsigned int            sched_count;
1084         unsigned int            sched_goidle;
1085
1086         /* try_to_wake_up() stats */
1087         unsigned int            ttwu_count;
1088         unsigned int            ttwu_local;
1089 #endif
1090
1091 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1092         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1093         struct cpuidle_state    *idle_state;
1094 #endif
1095
1096 #ifdef CONFIG_SMP
1097         unsigned int            nr_pinned;
1098 #endif
1099         unsigned int            push_busy;
1100         struct cpu_stop_work    push_work;
1101
1102 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1103         /* per rq */
1104         struct rq               *core;
1105         struct task_struct      *core_pick;
1106         unsigned int            core_enabled;
1107         unsigned int            core_sched_seq;
1108         struct rb_root          core_tree;
1109
1110         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1111         unsigned int            core_task_seq;
1112         unsigned int            core_pick_seq;
1113         unsigned long           core_cookie;
1114         unsigned int            core_forceidle_count;
1115         unsigned int            core_forceidle_seq;
1116         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1117         u64                     core_forceidle_start;
1118 #endif
1119 };
1120
1121 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1122
1123 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1124 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1125 {
1126         return cfs_rq->rq;
1127 }
1128
1129 #else
1130
1131 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1132 {
1133         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1134 }
1135 #endif
1136
1137 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         return rq->cpu;
1141 #else
1142         return 0;
1143 #endif
1144 }
1145
1146 #define MDF_PUSH        0x01
1147
1148 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1149 {
1150 #ifdef CONFIG_SMP
1151         return p->migration_disabled;
1152 #else
1153         return false;
1154 #endif
1155 }
1156
1157 struct sched_group;
1158 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1159 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1160
1161 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1162
1163 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1164 {
1165         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1166 }
1167
1168 static inline bool sched_core_disabled(void)
1169 {
1170         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1175  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1176  */
1177 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1178 {
1179         if (sched_core_enabled(rq))
1180                 return &rq->core->__lock;
1181
1182         return &rq->__lock;
1183 }
1184
1185 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1186 {
1187         if (rq->core_enabled)
1188                 return &rq->core->__lock;
1189
1190         return &rq->__lock;
1191 }
1192
1193 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1194
1195 /*
1196  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1197  * when core scheduling is enabled.
1198  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1199  * cookie if the CPU is in an idle core.
1200  */
1201 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1202 {
1203         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1204         if (!sched_core_enabled(rq))
1205                 return true;
1206
1207         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1208 }
1209
1210 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1211 {
1212         bool idle_core = true;
1213         int cpu;
1214
1215         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1216         if (!sched_core_enabled(rq))
1217                 return true;
1218
1219         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1220                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1221                         idle_core = false;
1222                         break;
1223                 }
1224         }
1225
1226         /*
1227          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1228          * cookies.
1229          */
1230         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1231 }
1232
1233 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1234                                             struct task_struct *p,
1235                                             struct sched_group *group)
1236 {
1237         int cpu;
1238
1239         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1240         if (!sched_core_enabled(rq))
1241                 return true;
1242
1243         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1244                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1245                         return true;
1246         }
1247         return false;
1248 }
1249
1250 extern void queue_core_balance(struct rq *rq);
1251
1252 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1253 {
1254         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1255 }
1256
1257 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1258 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1259
1260 extern void sched_core_get(void);
1261 extern void sched_core_put(void);
1262
1263 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1264
1265 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1266 {
1267         return false;
1268 }
1269
1270 static inline bool sched_core_disabled(void)
1271 {
1272         return true;
1273 }
1274
1275 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1276 {
1277         return &rq->__lock;
1278 }
1279
1280 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1281 {
1282         return &rq->__lock;
1283 }
1284
1285 static inline void queue_core_balance(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1290 {
1291         return true;
1292 }
1293
1294 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1295 {
1296         return true;
1297 }
1298
1299 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1300                                             struct task_struct *p,
1301                                             struct sched_group *group)
1302 {
1303         return true;
1304 }
1305 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1306
1307 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1308 {
1309         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1310 }
1311
1312 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1313 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1314 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1315
1316 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1317 {
1318         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1319 }
1320
1321 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1322 {
1323         local_irq_disable();
1324         raw_spin_rq_lock(rq);
1325 }
1326
1327 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1328 {
1329         raw_spin_rq_unlock(rq);
1330         local_irq_enable();
1331 }
1332
1333 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1334 {
1335         unsigned long flags;
1336         local_irq_save(flags);
1337         raw_spin_rq_lock(rq);
1338         return flags;
1339 }
1340
1341 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1342 {
1343         raw_spin_rq_unlock(rq);
1344         local_irq_restore(flags);
1345 }
1346
1347 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1348 do {                                            \
1349         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1350 } while (0)
1351
1352 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1353 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1354
1355 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1356 {
1357         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1358                 __update_idle_core(rq);
1359 }
1360
1361 #else
1362 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1363 #endif
1364
1365 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1366
1367 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1368 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1369 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1370 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1371 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1372
1373 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1374 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1375 {
1376         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1377         return container_of(se, struct task_struct, se);
1378 }
1379
1380 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1381 {
1382         return p->se.cfs_rq;
1383 }
1384
1385 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1386 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1387 {
1388         return se->cfs_rq;
1389 }
1390
1391 /* runqueue "owned" by this group */
1392 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1393 {
1394         return grp->my_q;
1395 }
1396
1397 #else
1398
1399 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1400 {
1401         return container_of(se, struct task_struct, se);
1402 }
1403
1404 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1405 {
1406         return &task_rq(p)->cfs;
1407 }
1408
1409 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1410 {
1411         struct task_struct *p = task_of(se);
1412         struct rq *rq = task_rq(p);
1413
1414         return &rq->cfs;
1415 }
1416
1417 /* runqueue "owned" by this group */
1418 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1419 {
1420         return NULL;
1421 }
1422 #endif
1423
1424 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1425
1426 /*
1427  * rq::clock_update_flags bits
1428  *
1429  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1430  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1431  *  neighbouring rq clock updates.
1432  *
1433  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1434  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1435  *
1436  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1437  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1438  *
1439  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1440  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1441  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1442  *
1443  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1444  *
1445  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1446  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1447  * back.
1448  */
1449 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1450 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1451 #define RQCF_UPDATED            0x04
1452
1453 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1454 {
1455         /*
1456          * The only reason for not seeing a clock update since the
1457          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1458          */
1459         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1460 }
1461
1462 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1463 {
1464         lockdep_assert_rq_held(rq);
1465         assert_clock_updated(rq);
1466
1467         return rq->clock;
1468 }
1469
1470 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1471 {
1472         lockdep_assert_rq_held(rq);
1473         assert_clock_updated(rq);
1474
1475         return rq->clock_task;
1476 }
1477
1478 /**
1479  * By default the decay is the default pelt decay period.
1480  * The decay shift can change the decay period in
1481  * multiples of 32.
1482  *  Decay shift         Decay period(ms)
1483  *      0                       32
1484  *      1                       64
1485  *      2                       128
1486  *      3                       256
1487  *      4                       512
1488  */
1489 extern int sched_thermal_decay_shift;
1490
1491 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1492 {
1493         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1494 }
1495
1496 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1497 {
1498         lockdep_assert_rq_held(rq);
1499         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1504  * request is canceled.
1505  */
1506 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1507 {
1508         lockdep_assert_rq_held(rq);
1509         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1510 }
1511
1512 struct rq_flags {
1513         unsigned long flags;
1514         struct pin_cookie cookie;
1515 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1516         /*
1517          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1518          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1519          * restored in rq_repin_lock().
1520          */
1521         unsigned int clock_update_flags;
1522 #endif
1523 };
1524
1525 extern struct callback_head balance_push_callback;
1526
1527 /*
1528  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1529  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1530  *
1531  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1532  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1533  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1534  *
1535  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1536  */
1537 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1538 {
1539         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1540
1541 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1542         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1543         rf->clock_update_flags = 0;
1544 #ifdef CONFIG_SMP
1545         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1546 #endif
1547 #endif
1548 }
1549
1550 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1551 {
1552 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1553         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1554                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1555 #endif
1556
1557         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1558 }
1559
1560 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1561 {
1562         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1563
1564 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1565         /*
1566          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1567          */
1568         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1569 #endif
1570 }
1571
1572 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1573         __acquires(rq->lock);
1574
1575 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1576         __acquires(p->pi_lock)
1577         __acquires(rq->lock);
1578
1579 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1580         __releases(rq->lock)
1581 {
1582         rq_unpin_lock(rq, rf);
1583         raw_spin_rq_unlock(rq);
1584 }
1585
1586 static inline void
1587 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1588         __releases(rq->lock)
1589         __releases(p->pi_lock)
1590 {
1591         rq_unpin_lock(rq, rf);
1592         raw_spin_rq_unlock(rq);
1593         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1594 }
1595
1596 static inline void
1597 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1598         __acquires(rq->lock)
1599 {
1600         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1601         rq_pin_lock(rq, rf);
1602 }
1603
1604 static inline void
1605 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1606         __acquires(rq->lock)
1607 {
1608         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1609         rq_pin_lock(rq, rf);
1610 }
1611
1612 static inline void
1613 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1614         __acquires(rq->lock)
1615 {
1616         raw_spin_rq_lock(rq);
1617         rq_pin_lock(rq, rf);
1618 }
1619
1620 static inline void
1621 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1622         __releases(rq->lock)
1623 {
1624         rq_unpin_lock(rq, rf);
1625         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1626 }
1627
1628 static inline void
1629 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1630         __releases(rq->lock)
1631 {
1632         rq_unpin_lock(rq, rf);
1633         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1634 }
1635
1636 static inline void
1637 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1638         __releases(rq->lock)
1639 {
1640         rq_unpin_lock(rq, rf);
1641         raw_spin_rq_unlock(rq);
1642 }
1643
1644 static inline struct rq *
1645 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1646         __acquires(rq->lock)
1647 {
1648         struct rq *rq;
1649
1650         local_irq_disable();
1651         rq = this_rq();
1652         rq_lock(rq, rf);
1653         return rq;
1654 }
1655
1656 #ifdef CONFIG_NUMA
1657 enum numa_topology_type {
1658         NUMA_DIRECT,
1659         NUMA_GLUELESS_MESH,
1660         NUMA_BACKPLANE,
1661 };
1662 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1663 extern int sched_max_numa_distance;
1664 extern bool find_numa_distance(int distance);
1665 extern void sched_init_numa(void);
1666 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1667 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1668 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1669 #else
1670 static inline void sched_init_numa(void) { }
1671 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1672 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1673 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1674 {
1675         return nr_cpu_ids;
1676 }
1677 #endif
1678
1679 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1680 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1681 enum numa_faults_stats {
1682         NUMA_MEM = 0,
1683         NUMA_CPU,
1684         NUMA_MEMBUF,
1685         NUMA_CPUBUF
1686 };
1687 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1688 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1689 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1690                         int cpu, int scpu);
1691 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1692 #else
1693 static inline void
1694 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1695 {
1696 }
1697 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1698
1699 #ifdef CONFIG_SMP
1700
1701 static inline void
1702 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1703                        struct callback_head *head,
1704                        void (*func)(struct rq *rq))
1705 {
1706         lockdep_assert_rq_held(rq);
1707
1708         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1709                 return;
1710
1711         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1712         head->next = rq->balance_callback;
1713         rq->balance_callback = head;
1714 }
1715
1716 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1717         rcu_dereference_check((p), \
1718                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1719
1720 /*
1721  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1722  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1723  *
1724  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1725  * preempt-disabled sections.
1726  */
1727 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1728         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1729                         __sd; __sd = __sd->parent)
1730
1731 /**
1732  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1733  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1734  *              be returned.
1735  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1736  *              for the given CPU.
1737  *
1738  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1739  */
1740 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1741 {
1742         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1743
1744         for_each_domain(cpu, sd) {
1745                 if (!(sd->flags & flag))
1746                         break;
1747                 hsd = sd;
1748         }
1749
1750         return hsd;
1751 }
1752
1753 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1754 {
1755         struct sched_domain *sd;
1756
1757         for_each_domain(cpu, sd) {
1758                 if (sd->flags & flag)
1759                         break;
1760         }
1761
1762         return sd;
1763 }
1764
1765 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1766 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1767 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1768 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1769 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1770 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1771 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1772 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1773
1774 struct sched_group_capacity {
1775         atomic_t                ref;
1776         /*
1777          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1778          * for a single CPU.
1779          */
1780         unsigned long           capacity;
1781         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1782         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1783         unsigned long           next_update;
1784         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1785
1786 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1787         int                     id;
1788 #endif
1789
1790         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1791 };
1792
1793 struct sched_group {
1794         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1795         atomic_t                ref;
1796
1797         unsigned int            group_weight;
1798         struct sched_group_capacity *sgc;
1799         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1800         int                     flags;
1801
1802         /*
1803          * The CPUs this group covers.
1804          *
1805          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1806          * by attaching extra space to the end of the structure,
1807          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1808          */
1809         unsigned long           cpumask[];
1810 };
1811
1812 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1813 {
1814         return to_cpumask(sg->cpumask);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * See build_balance_mask().
1819  */
1820 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1821 {
1822         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1823 }
1824
1825 /**
1826  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1827  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1828  */
1829 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1830 {
1831         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1832 }
1833
1834 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1835
1836 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1837 void update_sched_domain_debugfs(void);
1838 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1839 #else
1840 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1841 {
1842 }
1843 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1844 {
1845 }
1846 #endif
1847
1848 extern int sched_update_scaling(void);
1849
1850 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1851
1852 #else /* !CONFIG_SMP: */
1853 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1854 #endif
1855
1856 #include "stats.h"
1857 #include "autogroup.h"
1858
1859 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1860
1861 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1862
1863 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1864 {
1865         if (schedstat_enabled())
1866                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1867 }
1868
1869 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1870
1871 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1872 {
1873         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1874                 __sched_core_tick(rq);
1875 }
1876
1877 #else
1878
1879 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1880
1881 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1882
1883 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1884
1885 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1886
1887 /*
1888  * Return the group to which this tasks belongs.
1889  *
1890  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1891  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1892  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1893  *
1894  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1895  * core changes this before calling sched_move_task().
1896  *
1897  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1898  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1899  */
1900 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1901 {
1902         return p->sched_task_group;
1903 }
1904
1905 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1906 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1907 {
1908 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1909         struct task_group *tg = task_group(p);
1910 #endif
1911
1912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1913         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1914         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1915         p->se.parent = tg->se[cpu];
1916 #endif
1917
1918 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1919         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1920         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1921 #endif
1922 }
1923
1924 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1925
1926 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1927 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1928 {
1929         return NULL;
1930 }
1931
1932 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1933
1934 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1935 {
1936         set_task_rq(p, cpu);
1937 #ifdef CONFIG_SMP
1938         /*
1939          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1940          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1941          * per-task data have been completed by this moment.
1942          */
1943         smp_wmb();
1944         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1945         p->wake_cpu = cpu;
1946 #endif
1947 }
1948
1949 /*
1950  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1951  */
1952 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1953 # include <linux/static_key.h>
1954 # define const_debug __read_mostly
1955 #else
1956 # define const_debug const
1957 #endif
1958
1959 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1960         __SCHED_FEAT_##name ,
1961
1962 enum {
1963 #include "features.h"
1964         __SCHED_FEAT_NR,
1965 };
1966
1967 #undef SCHED_FEAT
1968
1969 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1970
1971 /*
1972  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1973  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1974  */
1975 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1976
1977 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1978 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1979 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1980 {                                                                       \
1981         return static_key_##enabled(key);                               \
1982 }
1983
1984 #include "features.h"
1985 #undef SCHED_FEAT
1986
1987 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1988 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1989
1990 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1991
1992 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1993
1994 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1995
1996 #else /* !SCHED_DEBUG */
1997
1998 /*
1999  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
2000  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
2001  * features default.
2002  */
2003 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
2004         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
2005 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
2006 #include "features.h"
2007         0;
2008 #undef SCHED_FEAT
2009
2010 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2011
2012 #endif /* SCHED_DEBUG */
2013
2014 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2015 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2016
2017 static inline u64 global_rt_period(void)
2018 {
2019         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2020 }
2021
2022 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2023 {
2024         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2025                 return RUNTIME_INF;
2026
2027         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2028 }
2029
2030 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2031 {
2032         return rq->curr == p;
2033 }
2034
2035 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2036 {
2037 #ifdef CONFIG_SMP
2038         return p->on_cpu;
2039 #else
2040         return task_current(rq, p);
2041 #endif
2042 }
2043
2044 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2045 {
2046         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2047 }
2048
2049 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2050 {
2051         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2052 }
2053
2054 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2055 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2056 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2057 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2058
2059 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2060 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2061 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2062
2063 #ifdef CONFIG_SMP
2064 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2065 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2066 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2067 #endif
2068
2069 /*
2070  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2071  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2072  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2073  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2074  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2075  * slice expiry etc.
2076  */
2077
2078 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2079 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2080
2081 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2082 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2083
2084 /*
2085  * {de,en}queue flags:
2086  *
2087  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2088  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2089  *
2090  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2091  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2092  *                should preserve as much state as possible.
2093  *
2094  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2095  *        in the runqueue.
2096  *
2097  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2098  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2099  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2100  *
2101  */
2102
2103 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2104 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2105 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2106 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2107
2108 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2109 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2110 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2111 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2112
2113 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2114 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2115 #ifdef CONFIG_SMP
2116 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2117 #else
2118 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2119 #endif
2120
2121 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2122
2123 struct sched_class {
2124
2125 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2126         int uclamp_enabled;
2127 #endif
2128
2129         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2130         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2131         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2132         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2133
2134         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2135
2136         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2137
2138         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2139         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2140
2141 #ifdef CONFIG_SMP
2142         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2143         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2144
2145         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2146
2147         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2148
2149         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2150
2151         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2152                                  const struct cpumask *newmask,
2153                                  u32 flags);
2154
2155         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2156         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2157
2158         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2159 #endif
2160
2161         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2162         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2163         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2164
2165         /*
2166          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2167          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2168          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2169          */
2170         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2171         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2172         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2173                               int oldprio);
2174
2175         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2176                                         struct task_struct *task);
2177
2178         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2179
2180 #define TASK_SET_GROUP          0
2181 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2182
2183 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2184         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2185 #endif
2186 };
2187
2188 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2189 {
2190         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2191         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2192 }
2193
2194 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2195 {
2196         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2197 }
2198
2199
2200 /*
2201  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2202  * section which is ordered by the linker script:
2203  *
2204  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2205  *
2206  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2207  */
2208 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2209 const struct sched_class name##_sched_class \
2210         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2211         __section("__" #name "_sched_class")
2212
2213 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2214 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2215 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2216
2217 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2218 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2219
2220 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2221         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2222
2223 #define for_each_class(class) \
2224         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2225
2226 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2227 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2228 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2229 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2230 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2231
2232 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2233 {
2234         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2235 }
2236
2237 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2238 {
2239         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2240 }
2241
2242 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2243 {
2244         return rq->rt.rt_queued > 0;
2245 }
2246
2247 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2248 {
2249         return rq->cfs.nr_running > 0;
2250 }
2251
2252 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2253 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2254
2255 #define SCA_CHECK               0x01
2256 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2257 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2258 #define SCA_USER                0x08
2259
2260 #ifdef CONFIG_SMP
2261
2262 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2263
2264 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2265
2266 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2267
2268 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2269 {
2270         struct task_struct *p = rq->curr;
2271
2272         lockdep_assert_rq_held(rq);
2273
2274         if (rq->push_busy)
2275                 return NULL;
2276
2277         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2278                 return NULL;
2279
2280         if (p->migration_disabled)
2281                 return NULL;
2282
2283         rq->push_busy = true;
2284         return get_task_struct(p);
2285 }
2286
2287 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2288
2289 #endif
2290
2291 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2292 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2293                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2294 {
2295         rq->idle_state = idle_state;
2296 }
2297
2298 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2299 {
2300         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2301
2302         return rq->idle_state;
2303 }
2304 #else
2305 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2306                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2307 {
2308 }
2309
2310 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2311 {
2312         return NULL;
2313 }
2314 #endif
2315
2316 extern void schedule_idle(void);
2317
2318 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2319 extern void sched_init_granularity(void);
2320 extern void update_max_interval(void);
2321
2322 extern void init_sched_dl_class(void);
2323 extern void init_sched_rt_class(void);
2324 extern void init_sched_fair_class(void);
2325
2326 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2327
2328 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2329 extern void resched_cpu(int cpu);
2330
2331 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2332 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2333
2334 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2335 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2336 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2337 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2338
2339 #define BW_SHIFT                20
2340 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2341 #define RATIO_SHIFT             8
2342 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2343 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2344 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2345
2346 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2347 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2348
2349 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2350 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2351 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2352
2353 /*
2354  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2355  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2356  * nohz mode if necessary.
2357  */
2358 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2359 {
2360         int cpu = cpu_of(rq);
2361
2362         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2363                 return;
2364
2365         if (sched_can_stop_tick(rq))
2366                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2367         else
2368                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2369 }
2370 #else
2371 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2372 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2373 #endif
2374
2375 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2376 {
2377         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2378
2379         rq->nr_running = prev_nr + count;
2380         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2381                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2382         }
2383
2384 #ifdef CONFIG_SMP
2385         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2386                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2387                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2388         }
2389 #endif
2390
2391         sched_update_tick_dependency(rq);
2392 }
2393
2394 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2395 {
2396         rq->nr_running -= count;
2397         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2398                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2399         }
2400
2401         /* Check if we still need preemption */
2402         sched_update_tick_dependency(rq);
2403 }
2404
2405 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2406 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2407
2408 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2409
2410 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2411 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2412
2413 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2414 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2415 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2416 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2417 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2418 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2419 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2420
2421 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2422
2423 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2424 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2425 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2426 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2427 #endif
2428
2429 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2430
2431 /*
2432  * Use hrtick when:
2433  *  - enabled by features
2434  *  - hrtimer is actually high res
2435  */
2436 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2437 {
2438         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2439                 return 0;
2440         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2441 }
2442
2443 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2444 {
2445         if (!sched_feat(HRTICK))
2446                 return 0;
2447         return hrtick_enabled(rq);
2448 }
2449
2450 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2451 {
2452         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2453                 return 0;
2454         return hrtick_enabled(rq);
2455 }
2456
2457 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2458
2459 #else
2460
2461 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2462 {
2463         return 0;
2464 }
2465
2466 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2467 {
2468         return 0;
2469 }
2470
2471 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2472 {
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2477
2478 #ifndef arch_scale_freq_tick
2479 static __always_inline
2480 void arch_scale_freq_tick(void)
2481 {
2482 }
2483 #endif
2484
2485 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2486 /**
2487  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2488  * @cpu: the CPU in question.
2489  *
2490  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2491  *
2492  *     f_curr
2493  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2494  *     f_max
2495  */
2496 static __always_inline
2497 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2498 {
2499         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2500 }
2501 #endif
2502
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2507 {
2508 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2509         /*
2510          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2511          * order by core-id first and cpu-id second.
2512          *
2513          * Notably:
2514          *
2515          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2516          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2517          *
2518          * when only cpu-id is considered.
2519          */
2520         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2521                 return true;
2522         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2523                 return false;
2524
2525         /*
2526          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2527          */
2528 #endif
2529         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2530 }
2531
2532 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2533
2534 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2535
2536 /*
2537  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2538  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2539  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2540  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2541  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2542  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2543  */
2544 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2545         __releases(this_rq->lock)
2546         __acquires(busiest->lock)
2547         __acquires(this_rq->lock)
2548 {
2549         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2550         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2551
2552         return 1;
2553 }
2554
2555 #else
2556 /*
2557  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2558  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2559  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2560  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2561  * regardless of entry order into the function.
2562  */
2563 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2564         __releases(this_rq->lock)
2565         __acquires(busiest->lock)
2566         __acquires(this_rq->lock)
2567 {
2568         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2569                 return 0;
2570
2571         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2572                 return 0;
2573
2574         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2575                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2576                 return 0;
2577         }
2578
2579         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2580         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2581
2582         return 1;
2583 }
2584
2585 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2586
2587 /*
2588  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2589  */
2590 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2591 {
2592         lockdep_assert_irqs_disabled();
2593
2594         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2595 }
2596
2597 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2598         __releases(busiest->lock)
2599 {
2600         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2601                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2602         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2603 }
2604
2605 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2606 {
2607         if (l1 > l2)
2608                 swap(l1, l2);
2609
2610         spin_lock(l1);
2611         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2612 }
2613
2614 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2615 {
2616         if (l1 > l2)
2617                 swap(l1, l2);
2618
2619         spin_lock_irq(l1);
2620         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2621 }
2622
2623 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2624 {
2625         if (l1 > l2)
2626                 swap(l1, l2);
2627
2628         raw_spin_lock(l1);
2629         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2630 }
2631
2632 /*
2633  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2634  *
2635  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2636  * you need to do so manually after calling.
2637  */
2638 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2639         __releases(rq1->lock)
2640         __releases(rq2->lock)
2641 {
2642         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2643                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2644         else
2645                 __release(rq2->lock);
2646         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2647 }
2648
2649 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2650 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2651 extern bool sched_smp_initialized;
2652
2653 #else /* CONFIG_SMP */
2654
2655 /*
2656  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2657  *
2658  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2659  * you need to do so manually before calling.
2660  */
2661 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2662         __acquires(rq1->lock)
2663         __acquires(rq2->lock)
2664 {
2665         BUG_ON(!irqs_disabled());
2666         BUG_ON(rq1 != rq2);
2667         raw_spin_rq_lock(rq1);
2668         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2669 }
2670
2671 /*
2672  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2673  *
2674  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2675  * you need to do so manually after calling.
2676  */
2677 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2678         __releases(rq1->lock)
2679         __releases(rq2->lock)
2680 {
2681         BUG_ON(rq1 != rq2);
2682         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2683         __release(rq2->lock);
2684 }
2685
2686 #endif
2687
2688 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2689 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2690
2691 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2692 extern bool sched_debug_verbose;
2693
2694 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2695 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2696 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2697 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2698 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2699 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2700
2701 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2702 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2703 extern void
2704 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2705 extern void
2706 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2707         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2708 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2709 #else
2710 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2711 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2712
2713 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2714 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2715 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2716
2717 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2718 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2719
2720 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2721 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2722 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2723 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2724 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2725
2726 /* Run rebalance_domains() */
2727 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2728 /* Update blocked load */
2729 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2730 /* Update blocked load when entering idle */
2731 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2732 /* Update nohz.next_balance */
2733 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2734
2735 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2736
2737 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2738
2739 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2740 #else
2741 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2742 #endif
2743
2744 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2745 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2746 #else
2747 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2748 #endif
2749
2750 #ifdef CONFIG_SMP
2751 static inline
2752 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2753 {
2754         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2755         int i;
2756
2757         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2758                          "sched RCU must be held");
2759         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2760                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2761
2762                 rq->dl.extra_bw += bw;
2763         }
2764 }
2765 #else
2766 static inline
2767 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2768 {
2769         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2770
2771         dl->extra_bw += bw;
2772 }
2773 #endif
2774
2775
2776 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2777 struct irqtime {
2778         u64                     total;
2779         u64                     tick_delta;
2780         u64                     irq_start_time;
2781         struct u64_stats_sync   sync;
2782 };
2783
2784 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2785
2786 /*
2787  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2788  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2789  * and never move forward.
2790  */
2791 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2792 {
2793         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2794         unsigned int seq;
2795         u64 total;
2796
2797         do {
2798                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2799                 total = irqtime->total;
2800         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2801
2802         return total;
2803 }
2804 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2805
2806 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2807 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2808
2809 /**
2810  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2811  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2812  * @flags: Update reason flags.
2813  *
2814  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2815  * being updated.
2816  *
2817  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2818  *
2819  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2820  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2821  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2822  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2823  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2824  * active all the time (or there are RT tasks only).
2825  *
2826  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2827  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2828  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2829  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2830  */
2831 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2832 {
2833         struct update_util_data *data;
2834
2835         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2836                                                   cpu_of(rq)));
2837         if (data)
2838                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2839 }
2840 #else
2841 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2842 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2843
2844 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2845 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2846
2847 /**
2848  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2849  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2850  * @util:       The util value to clamp.
2851  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2852  *              against @rq only.
2853  *
2854  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2855  *
2856  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2857  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2858  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2859  *
2860  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2861  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2862  * static key is disabled.
2863  */
2864 static __always_inline
2865 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2866                                   struct task_struct *p)
2867 {
2868         unsigned long min_util = 0;
2869         unsigned long max_util = 0;
2870
2871         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2872                 return util;
2873
2874         if (p) {
2875                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2876                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2877
2878                 /*
2879                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2880                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2881                  */
2882                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2883                         goto out;
2884         }
2885
2886         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2887         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2888 out:
2889         /*
2890          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2891          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2892          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2893          */
2894         if (unlikely(min_util >= max_util))
2895                 return min_util;
2896
2897         return clamp(util, min_util, max_util);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2902  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2903  * an operation that requires it.
2904  *
2905  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2906  * hence is active.
2907  */
2908 static inline bool uclamp_is_used(void)
2909 {
2910         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2911 }
2912 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2913 static inline
2914 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2915                                   struct task_struct *p)
2916 {
2917         return util;
2918 }
2919
2920 static inline bool uclamp_is_used(void)
2921 {
2922         return false;
2923 }
2924 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2925
2926 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2927 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2928 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2929 # endif
2930 #else
2931 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2932 #endif
2933
2934 #ifdef CONFIG_SMP
2935 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2936 {
2937         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2938 }
2939
2940 /**
2941  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2942  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2943  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2944  *
2945  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2946  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2947  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2948  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2949  */
2950 enum cpu_util_type {
2951         FREQUENCY_UTIL,
2952         ENERGY_UTIL,
2953 };
2954
2955 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2956                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2957                                  struct task_struct *p);
2958
2959 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2960 {
2961         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2962 }
2963
2964 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2965 {
2966         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2967 }
2968
2969 /**
2970  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2971  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2972  *
2973  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2974  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2975  *
2976  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2977  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2978  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2979  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2980  * capacity at f_max.
2981  *
2982  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2983  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2984  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2985  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2986  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2987  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2988  *
2989  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2990  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2991  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2992  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2993  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2994  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2995  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2996  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2997  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2998  *
2999  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
3000  */
3001 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
3002 {
3003         struct cfs_rq *cfs_rq;
3004         unsigned long util;
3005
3006         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
3007         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
3008
3009         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
3010                 util = max_t(unsigned long, util,
3011                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
3012         }
3013
3014         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
3015 }
3016
3017 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
3018 {
3019         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
3020 }
3021 #endif
3022
3023 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3024 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3025 {
3026         return rq->avg_irq.util_avg;
3027 }
3028
3029 static inline
3030 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3031 {
3032         util *= (max - irq);
3033         util /= max;
3034
3035         return util;
3036
3037 }
3038 #else
3039 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3040 {
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static inline
3045 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3046 {
3047         return util;
3048 }
3049 #endif
3050
3051 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3052
3053 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3054
3055 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3056
3057 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3058 {
3059         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3060 }
3061
3062 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3063
3064 #define perf_domain_span(pd) NULL
3065 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3066
3067 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3068
3069 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3070 /*
3071  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3072  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3073  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3074  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3075  */
3076 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3077                                         struct mm_struct *prev_mm,
3078                                         struct mm_struct *next_mm)
3079 {
3080         int membarrier_state;
3081
3082         if (prev_mm == next_mm)
3083                 return;
3084
3085         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3086         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3087                 return;
3088
3089         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3090 }
3091 #else
3092 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3093                                         struct mm_struct *prev_mm,
3094                                         struct mm_struct *next_mm)
3095 {
3096 }
3097 #endif
3098
3099 #ifdef CONFIG_SMP
3100 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3101 {
3102         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3103                 return false;
3104
3105         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3106                 return false;
3107
3108         return true;
3109 }
3110 #endif
3111
3112 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3113 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3114
3115 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3116 extern int preempt_dynamic_mode;
3117 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3118 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3119 #endif
3120