sched: Core-wide rq->lock
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/compat.h>
42 #include <linux/context_tracking.h>
43 #include <linux/cpufreq.h>
44 #include <linux/cpuidle.h>
45 #include <linux/cpuset.h>
46 #include <linux/ctype.h>
47 #include <linux/debugfs.h>
48 #include <linux/delayacct.h>
49 #include <linux/energy_model.h>
50 #include <linux/init_task.h>
51 #include <linux/kprobes.h>
52 #include <linux/kthread.h>
53 #include <linux/membarrier.h>
54 #include <linux/migrate.h>
55 #include <linux/mmu_context.h>
56 #include <linux/nmi.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/prefetch.h>
59 #include <linux/profile.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/rcupdate_wait.h>
63 #include <linux/security.h>
64 #include <linux/stop_machine.h>
65 #include <linux/suspend.h>
66 #include <linux/swait.h>
67 #include <linux/syscalls.h>
68 #include <linux/task_work.h>
69 #include <linux/tsacct_kern.h>
70
71 #include <asm/tlb.h>
72
73 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
74 # include <asm/paravirt.h>
75 #endif
76
77 #include "cpupri.h"
78 #include "cpudeadline.h"
79
80 #include <trace/events/sched.h>
81
82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
83 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
84 #else
85 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
86 #endif
87
88 struct rq;
89 struct cpuidle_state;
90
91 /* task_struct::on_rq states: */
92 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
93 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
94
95 extern __read_mostly int scheduler_running;
96
97 extern unsigned long calc_load_update;
98 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
99
100 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
101 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
102
103 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 /*
110  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
111  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
112  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
113  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
114  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
115  *
116  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
117  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
118  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
119  *
120  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
121  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
122  */
123 #ifdef CONFIG_64BIT
124 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 # define scale_load_down(w) \
127 ({ \
128         unsigned long __w = (w); \
129         if (__w) \
130                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
131         __w; \
132 })
133 #else
134 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
135 # define scale_load(w)          (w)
136 # define scale_load_down(w)     (w)
137 #endif
138
139 /*
140  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
141  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
142  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
143  * following must be true:
144  *
145  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
146  *
147  */
148 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
149
150 /*
151  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
152  * 10 -> just above 1us
153  * 9  -> just above 0.5us
154  */
155 #define DL_SCALE                10
156
157 /*
158  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
159  */
160 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
161
162 static inline int idle_policy(int policy)
163 {
164         return policy == SCHED_IDLE;
165 }
166 static inline int fair_policy(int policy)
167 {
168         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
169 }
170
171 static inline int rt_policy(int policy)
172 {
173         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
174 }
175
176 static inline int dl_policy(int policy)
177 {
178         return policy == SCHED_DEADLINE;
179 }
180 static inline bool valid_policy(int policy)
181 {
182         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
183                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
184 }
185
186 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
187 {
188         return idle_policy(p->policy);
189 }
190
191 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
192 {
193         return rt_policy(p->policy);
194 }
195
196 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
197 {
198         return dl_policy(p->policy);
199 }
200
201 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
202
203 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
204 {
205         s64 diff = sample - *avg;
206         *avg += diff / 8;
207 }
208
209 /*
210  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
211  * is UB; cap at size-1.
212  */
213 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
214         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
215
216 /*
217  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
218  *
219  * This is actually gross. :(
220  *
221  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
222  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
223  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
224  * available on such platforms.
225  *
226  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
227  */
228 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
229
230 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
231 {
232 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
233         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
234 #else
235         return false;
236 #endif
237 }
238
239 /*
240  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
241  */
242 static inline bool
243 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
244 {
245         return dl_entity_is_special(a) ||
246                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
247 }
248
249 /*
250  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
251  */
252 struct rt_prio_array {
253         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
254         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
255 };
256
257 struct rt_bandwidth {
258         /* nests inside the rq lock: */
259         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
260         ktime_t                 rt_period;
261         u64                     rt_runtime;
262         struct hrtimer          rt_period_timer;
263         unsigned int            rt_period_active;
264 };
265
266 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
267
268 struct dl_bandwidth {
269         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
270         u64                     dl_runtime;
271         u64                     dl_period;
272 };
273
274 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
275 {
276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
277 }
278
279 /*
280  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
281  * we need some place where:
282  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
283  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
284  *    each root domain;
285  *
286  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
287  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
288  * that, since here we are only interested in admission control, we
289  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
290  * need a timer to replenish it.
291  *
292  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
293  * meaning that:
294  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
295  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
296  */
297 struct dl_bw {
298         raw_spinlock_t          lock;
299         u64                     bw;
300         u64                     total_bw;
301 };
302
303 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
304
305 static inline
306 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
307 {
308         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
309         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
310 }
311
312 static inline
313 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
314 {
315         dl_b->total_bw += tsk_bw;
316         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
317 }
318
319 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
320                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
321 {
322         return dl_b->bw != -1 &&
323                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
324 }
325
326 /*
327  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
328  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
329  *
330  * The function will return true if the CPU original capacity of the
331  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
332  * task and false otherwise.
333  */
334 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
335 {
336         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
337
338         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
339 }
340
341 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
342 extern int  sched_dl_global_validate(void);
343 extern void sched_dl_do_global(void);
344 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
345 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
346 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
347 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
348 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
349 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
350 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
351 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
352
353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
354
355 #include <linux/cgroup.h>
356 #include <linux/psi.h>
357
358 struct cfs_rq;
359 struct rt_rq;
360
361 extern struct list_head task_groups;
362
363 struct cfs_bandwidth {
364 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
365         raw_spinlock_t          lock;
366         ktime_t                 period;
367         u64                     quota;
368         u64                     runtime;
369         s64                     hierarchical_quota;
370
371         u8                      idle;
372         u8                      period_active;
373         u8                      slack_started;
374         struct hrtimer          period_timer;
375         struct hrtimer          slack_timer;
376         struct list_head        throttled_cfs_rq;
377
378         /* Statistics: */
379         int                     nr_periods;
380         int                     nr_throttled;
381         u64                     throttled_time;
382 #endif
383 };
384
385 /* Task group related information */
386 struct task_group {
387         struct cgroup_subsys_state css;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         /* schedulable entities of this group on each CPU */
391         struct sched_entity     **se;
392         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
393         struct cfs_rq           **cfs_rq;
394         unsigned long           shares;
395
396 #ifdef  CONFIG_SMP
397         /*
398          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
399          * it in its own cacheline separated from the fields above which
400          * will also be accessed at each tick.
401          */
402         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
403 #endif
404 #endif
405
406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
407         struct sched_rt_entity  **rt_se;
408         struct rt_rq            **rt_rq;
409
410         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
411 #endif
412
413         struct rcu_head         rcu;
414         struct list_head        list;
415
416         struct task_group       *parent;
417         struct list_head        siblings;
418         struct list_head        children;
419
420 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
421         struct autogroup        *autogroup;
422 #endif
423
424         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
425
426 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
427         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
428         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
429         /* Clamp values requested for a task group */
430         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
431         /* Effective clamp values used for a task group */
432         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
433 #endif
434
435 };
436
437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
438 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
439
440 /*
441  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
442  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
443  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
444  * too large, so as the shares value of a task group.
445  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
446  *  limitation from this.)
447  */
448 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
449 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
450 #endif
451
452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
453
454 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
455                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
456
457 /*
458  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
459  * leaving it for the final time.
460  *
461  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
462  */
463 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
464 {
465         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
466 }
467
468 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
469
470 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
471 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
472 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
473 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
474 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
475                         struct sched_entity *se, int cpu,
476                         struct sched_entity *parent);
477 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
478
479 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
480 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
481 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
482
483 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
484 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
485 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
486                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
487                 struct sched_rt_entity *parent);
488 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
489 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
490 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
491 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
492 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
493
494 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
495 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
496                                struct task_group *parent);
497 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
498 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
499
500 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
501
502 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
503 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
504
505 #ifdef CONFIG_SMP
506 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
507                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
508 #else /* !CONFIG_SMP */
509 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
510                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
511 #endif /* CONFIG_SMP */
512 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
513
514 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
515
516 struct cfs_bandwidth { };
517
518 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
519
520 /* CFS-related fields in a runqueue */
521 struct cfs_rq {
522         struct load_weight      load;
523         unsigned int            nr_running;
524         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
525         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
526
527         u64                     exec_clock;
528         u64                     min_vruntime;
529 #ifndef CONFIG_64BIT
530         u64                     min_vruntime_copy;
531 #endif
532
533         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
534
535         /*
536          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
537          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
538          */
539         struct sched_entity     *curr;
540         struct sched_entity     *next;
541         struct sched_entity     *last;
542         struct sched_entity     *skip;
543
544 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
545         unsigned int            nr_spread_over;
546 #endif
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549         /*
550          * CFS load tracking
551          */
552         struct sched_avg        avg;
553 #ifndef CONFIG_64BIT
554         u64                     load_last_update_time_copy;
555 #endif
556         struct {
557                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
558                 int             nr;
559                 unsigned long   load_avg;
560                 unsigned long   util_avg;
561                 unsigned long   runnable_avg;
562         } removed;
563
564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
565         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
566         long                    propagate;
567         long                    prop_runnable_sum;
568
569         /*
570          *   h_load = weight * f(tg)
571          *
572          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
573          * this group.
574          */
575         unsigned long           h_load;
576         u64                     last_h_load_update;
577         struct sched_entity     *h_load_next;
578 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
579 #endif /* CONFIG_SMP */
580
581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
582         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
583
584         /*
585          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
586          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
587          * (like users, containers etc.)
588          *
589          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
590          * This list is used during load balance.
591          */
592         int                     on_list;
593         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
594         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
595
596 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
597         int                     runtime_enabled;
598         s64                     runtime_remaining;
599
600         u64                     throttled_clock;
601         u64                     throttled_clock_task;
602         u64                     throttled_clock_task_time;
603         int                     throttled;
604         int                     throttle_count;
605         struct list_head        throttled_list;
606 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
607 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
608 };
609
610 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
611 {
612         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
613 }
614
615 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
616 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
617 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
618 #endif
619
620 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
621 struct rt_rq {
622         struct rt_prio_array    active;
623         unsigned int            rt_nr_running;
624         unsigned int            rr_nr_running;
625 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
626         struct {
627                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
628 #ifdef CONFIG_SMP
629                 int             next; /* next highest */
630 #endif
631         } highest_prio;
632 #endif
633 #ifdef CONFIG_SMP
634         unsigned long           rt_nr_migratory;
635         unsigned long           rt_nr_total;
636         int                     overloaded;
637         struct plist_head       pushable_tasks;
638
639 #endif /* CONFIG_SMP */
640         int                     rt_queued;
641
642         int                     rt_throttled;
643         u64                     rt_time;
644         u64                     rt_runtime;
645         /* Nests inside the rq lock: */
646         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
647
648 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
649         unsigned long           rt_nr_boosted;
650
651         struct rq               *rq;
652         struct task_group       *tg;
653 #endif
654 };
655
656 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
657 {
658         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
659 }
660
661 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
662 struct dl_rq {
663         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
664         struct rb_root_cached   root;
665
666         unsigned long           dl_nr_running;
667
668 #ifdef CONFIG_SMP
669         /*
670          * Deadline values of the currently executing and the
671          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
672          * the decision whether or not a ready but not running task
673          * should migrate somewhere else.
674          */
675         struct {
676                 u64             curr;
677                 u64             next;
678         } earliest_dl;
679
680         unsigned long           dl_nr_migratory;
681         int                     overloaded;
682
683         /*
684          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
685          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
686          * of the leftmost (earliest deadline) element.
687          */
688         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
689 #else
690         struct dl_bw            dl_bw;
691 #endif
692         /*
693          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
694          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
695          * task blocks
696          */
697         u64                     running_bw;
698
699         /*
700          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
701          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
702          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
703          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
704          * policy, or terminates).
705          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
706          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
707          */
708         u64                     this_bw;
709         u64                     extra_bw;
710
711         /*
712          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
713          * by the GRUB algorithm.
714          */
715         u64                     bw_ratio;
716 };
717
718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
719 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
720 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
721
722 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
723 {
724         if (!entity_is_task(se))
725                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
726 }
727
728 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
729 {
730         if (entity_is_task(se))
731                 return !!se->on_rq;
732         else
733                 return se->runnable_weight;
734 }
735
736 #else
737 #define entity_is_task(se)      1
738
739 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
740
741 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
742 {
743         return !!se->on_rq;
744 }
745 #endif
746
747 #ifdef CONFIG_SMP
748 /*
749  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
750  */
751 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
752 {
753         return scale_load_down(se->load.weight);
754 }
755
756
757 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
758 {
759         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
760 }
761
762 struct perf_domain {
763         struct em_perf_domain *em_pd;
764         struct perf_domain *next;
765         struct rcu_head rcu;
766 };
767
768 /* Scheduling group status flags */
769 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
770 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
771
772 /*
773  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
774  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
775  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
776  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
777  * object.
778  *
779  */
780 struct root_domain {
781         atomic_t                refcount;
782         atomic_t                rto_count;
783         struct rcu_head         rcu;
784         cpumask_var_t           span;
785         cpumask_var_t           online;
786
787         /*
788          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
789          * - More than one runnable task
790          * - Running task is misfit
791          */
792         int                     overload;
793
794         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
795         int                     overutilized;
796
797         /*
798          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
799          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
800          */
801         cpumask_var_t           dlo_mask;
802         atomic_t                dlo_count;
803         struct dl_bw            dl_bw;
804         struct cpudl            cpudl;
805
806         /*
807          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
808          * updated. It's monotonously increasing value.
809          *
810          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
811          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
812          */
813         u64 visit_gen;
814
815 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
816         /*
817          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
818          */
819         struct irq_work         rto_push_work;
820         raw_spinlock_t          rto_lock;
821         /* These are only updated and read within rto_lock */
822         int                     rto_loop;
823         int                     rto_cpu;
824         /* These atomics are updated outside of a lock */
825         atomic_t                rto_loop_next;
826         atomic_t                rto_loop_start;
827 #endif
828         /*
829          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
830          * one runnable RT task.
831          */
832         cpumask_var_t           rto_mask;
833         struct cpupri           cpupri;
834
835         unsigned long           max_cpu_capacity;
836
837         /*
838          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
839          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
840          */
841         struct perf_domain __rcu *pd;
842 };
843
844 extern void init_defrootdomain(void);
845 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
846 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
847 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
848 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
849
850 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
851 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
852 #endif
853 #endif /* CONFIG_SMP */
854
855 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
856 /*
857  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
858  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
859  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
860  *
861  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
862  * clamp value.
863  */
864 struct uclamp_bucket {
865         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
866         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
867 };
868
869 /*
870  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
871  * @value: currently active clamp values for a rq
872  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
873  *
874  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
875  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
876  * (or actually running) with that value.
877  *
878  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
879  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
880  *
881  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
882  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
883  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
884  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
885  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
886  *
887  * Since on each system we expect only a limited number of different
888  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
889  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
890  */
891 struct uclamp_rq {
892         unsigned int value;
893         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
894 };
895
896 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
897 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
898
899 /*
900  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
901  *
902  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
903  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
904  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
905  */
906 struct rq {
907         /* runqueue lock: */
908         raw_spinlock_t          __lock;
909
910         /*
911          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
912          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
913          */
914         unsigned int            nr_running;
915 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
916         unsigned int            nr_numa_running;
917         unsigned int            nr_preferred_running;
918         unsigned int            numa_migrate_on;
919 #endif
920 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
923         unsigned int            has_blocked_load;
924         call_single_data_t      nohz_csd;
925 #endif /* CONFIG_SMP */
926         unsigned int            nohz_tick_stopped;
927         atomic_t                nohz_flags;
928 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
929
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         unsigned int            ttwu_pending;
932 #endif
933         u64                     nr_switches;
934
935 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
936         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
937         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
938         unsigned int            uclamp_flags;
939 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
940 #endif
941
942         struct cfs_rq           cfs;
943         struct rt_rq            rt;
944         struct dl_rq            dl;
945
946 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
947         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
948         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
949         struct list_head        *tmp_alone_branch;
950 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
951
952         /*
953          * This is part of a global counter where only the total sum
954          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
955          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
956          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
957          */
958         unsigned long           nr_uninterruptible;
959
960         struct task_struct __rcu        *curr;
961         struct task_struct      *idle;
962         struct task_struct      *stop;
963         unsigned long           next_balance;
964         struct mm_struct        *prev_mm;
965
966         unsigned int            clock_update_flags;
967         u64                     clock;
968         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
969         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
970         u64                     clock_pelt;
971         unsigned long           lost_idle_time;
972
973         atomic_t                nr_iowait;
974
975 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
976         u64 last_seen_need_resched_ns;
977         int ticks_without_resched;
978 #endif
979
980 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
981         int membarrier_state;
982 #endif
983
984 #ifdef CONFIG_SMP
985         struct root_domain              *rd;
986         struct sched_domain __rcu       *sd;
987
988         unsigned long           cpu_capacity;
989         unsigned long           cpu_capacity_orig;
990
991         struct callback_head    *balance_callback;
992
993         unsigned char           nohz_idle_balance;
994         unsigned char           idle_balance;
995
996         unsigned long           misfit_task_load;
997
998         /* For active balancing */
999         int                     active_balance;
1000         int                     push_cpu;
1001         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1002
1003         /* CPU of this runqueue: */
1004         int                     cpu;
1005         int                     online;
1006
1007         struct list_head cfs_tasks;
1008
1009         struct sched_avg        avg_rt;
1010         struct sched_avg        avg_dl;
1011 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1012         struct sched_avg        avg_irq;
1013 #endif
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1015         struct sched_avg        avg_thermal;
1016 #endif
1017         u64                     idle_stamp;
1018         u64                     avg_idle;
1019
1020         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1021         u64                     max_idle_balance_cost;
1022
1023 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1024         struct rcuwait          hotplug_wait;
1025 #endif
1026 #endif /* CONFIG_SMP */
1027
1028 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1029         u64                     prev_irq_time;
1030 #endif
1031 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1032         u64                     prev_steal_time;
1033 #endif
1034 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1035         u64                     prev_steal_time_rq;
1036 #endif
1037
1038         /* calc_load related fields */
1039         unsigned long           calc_load_update;
1040         long                    calc_load_active;
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044         call_single_data_t      hrtick_csd;
1045 #endif
1046         struct hrtimer          hrtick_timer;
1047         ktime_t                 hrtick_time;
1048 #endif
1049
1050 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1051         /* latency stats */
1052         struct sched_info       rq_sched_info;
1053         unsigned long long      rq_cpu_time;
1054         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1055
1056         /* sys_sched_yield() stats */
1057         unsigned int            yld_count;
1058
1059         /* schedule() stats */
1060         unsigned int            sched_count;
1061         unsigned int            sched_goidle;
1062
1063         /* try_to_wake_up() stats */
1064         unsigned int            ttwu_count;
1065         unsigned int            ttwu_local;
1066 #endif
1067
1068 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1069         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1070         struct cpuidle_state    *idle_state;
1071 #endif
1072
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074         unsigned int            nr_pinned;
1075 #endif
1076         unsigned int            push_busy;
1077         struct cpu_stop_work    push_work;
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1080         /* per rq */
1081         struct rq               *core;
1082         unsigned int            core_enabled;
1083 #endif
1084 };
1085
1086 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1087
1088 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1089 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1090 {
1091         return cfs_rq->rq;
1092 }
1093
1094 #else
1095
1096 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1097 {
1098         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1099 }
1100 #endif
1101
1102 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1103 {
1104 #ifdef CONFIG_SMP
1105         return rq->cpu;
1106 #else
1107         return 0;
1108 #endif
1109 }
1110
1111 #define MDF_PUSH        0x01
1112
1113 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1114 {
1115 #ifdef CONFIG_SMP
1116         return p->migration_disabled;
1117 #else
1118         return false;
1119 #endif
1120 }
1121
1122 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1123
1124 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1125
1126 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1127 {
1128         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1129 }
1130
1131 static inline bool sched_core_disabled(void)
1132 {
1133         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1134 }
1135
1136 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1137 {
1138         if (sched_core_enabled(rq))
1139                 return &rq->core->__lock;
1140
1141         return &rq->__lock;
1142 }
1143
1144 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1145
1146 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1147 {
1148         return false;
1149 }
1150
1151 static inline bool sched_core_disabled(void)
1152 {
1153         return true;
1154 }
1155
1156 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1157 {
1158         return &rq->__lock;
1159 }
1160
1161 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1162
1163 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1164 {
1165         lockdep_assert_held(rq_lockp(rq));
1166 }
1167
1168 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1169 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1170 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1171
1172 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1173 {
1174         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1175 }
1176
1177 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1178 {
1179         local_irq_disable();
1180         raw_spin_rq_lock(rq);
1181 }
1182
1183 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1184 {
1185         raw_spin_rq_unlock(rq);
1186         local_irq_enable();
1187 }
1188
1189 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1190 {
1191         unsigned long flags;
1192         local_irq_save(flags);
1193         raw_spin_rq_lock(rq);
1194         return flags;
1195 }
1196
1197 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1198 {
1199         raw_spin_rq_unlock(rq);
1200         local_irq_restore(flags);
1201 }
1202
1203 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1204 do {                                            \
1205         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1206 } while (0)
1207
1208 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1209 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1210
1211 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1212 {
1213         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1214                 __update_idle_core(rq);
1215 }
1216
1217 #else
1218 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1219 #endif
1220
1221 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1222
1223 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1224 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1225 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1226 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1227 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1228
1229 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1230
1231 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1232 {
1233         return READ_ONCE(rq->clock);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * rq::clock_update_flags bits
1238  *
1239  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1240  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1241  *  neighbouring rq clock updates.
1242  *
1243  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1244  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1245  *
1246  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1247  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1248  *
1249  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1250  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1251  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1252  *
1253  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1254  *
1255  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1256  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1257  * back.
1258  */
1259 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1260 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1261 #define RQCF_UPDATED            0x04
1262
1263 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1264 {
1265         /*
1266          * The only reason for not seeing a clock update since the
1267          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1268          */
1269         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1270 }
1271
1272 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1273 {
1274         lockdep_assert_rq_held(rq);
1275         assert_clock_updated(rq);
1276
1277         return rq->clock;
1278 }
1279
1280 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1281 {
1282         lockdep_assert_rq_held(rq);
1283         assert_clock_updated(rq);
1284
1285         return rq->clock_task;
1286 }
1287
1288 /**
1289  * By default the decay is the default pelt decay period.
1290  * The decay shift can change the decay period in
1291  * multiples of 32.
1292  *  Decay shift         Decay period(ms)
1293  *      0                       32
1294  *      1                       64
1295  *      2                       128
1296  *      3                       256
1297  *      4                       512
1298  */
1299 extern int sched_thermal_decay_shift;
1300
1301 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1302 {
1303         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1304 }
1305
1306 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1307 {
1308         lockdep_assert_rq_held(rq);
1309         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1314  * request is canceled.
1315  */
1316 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1317 {
1318         lockdep_assert_rq_held(rq);
1319         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1320 }
1321
1322 struct rq_flags {
1323         unsigned long flags;
1324         struct pin_cookie cookie;
1325 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1326         /*
1327          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1328          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1329          * restored in rq_repin_lock().
1330          */
1331         unsigned int clock_update_flags;
1332 #endif
1333 };
1334
1335 extern struct callback_head balance_push_callback;
1336
1337 /*
1338  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1339  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1340  *
1341  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1342  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1343  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1344  *
1345  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1346  */
1347 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1348 {
1349         rf->cookie = lockdep_pin_lock(rq_lockp(rq));
1350
1351 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1352         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1353         rf->clock_update_flags = 0;
1354 #ifdef CONFIG_SMP
1355         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1356 #endif
1357 #endif
1358 }
1359
1360 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1361 {
1362 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1363         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1364                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1365 #endif
1366
1367         lockdep_unpin_lock(rq_lockp(rq), rf->cookie);
1368 }
1369
1370 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1371 {
1372         lockdep_repin_lock(rq_lockp(rq), rf->cookie);
1373
1374 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1375         /*
1376          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1377          */
1378         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1379 #endif
1380 }
1381
1382 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1383         __acquires(rq->lock);
1384
1385 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1386         __acquires(p->pi_lock)
1387         __acquires(rq->lock);
1388
1389 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1390         __releases(rq->lock)
1391 {
1392         rq_unpin_lock(rq, rf);
1393         raw_spin_rq_unlock(rq);
1394 }
1395
1396 static inline void
1397 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1398         __releases(rq->lock)
1399         __releases(p->pi_lock)
1400 {
1401         rq_unpin_lock(rq, rf);
1402         raw_spin_rq_unlock(rq);
1403         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1404 }
1405
1406 static inline void
1407 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1408         __acquires(rq->lock)
1409 {
1410         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1411         rq_pin_lock(rq, rf);
1412 }
1413
1414 static inline void
1415 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1416         __acquires(rq->lock)
1417 {
1418         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1419         rq_pin_lock(rq, rf);
1420 }
1421
1422 static inline void
1423 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1424         __acquires(rq->lock)
1425 {
1426         raw_spin_rq_lock(rq);
1427         rq_pin_lock(rq, rf);
1428 }
1429
1430 static inline void
1431 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1432         __acquires(rq->lock)
1433 {
1434         raw_spin_rq_lock(rq);
1435         rq_repin_lock(rq, rf);
1436 }
1437
1438 static inline void
1439 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1440         __releases(rq->lock)
1441 {
1442         rq_unpin_lock(rq, rf);
1443         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1444 }
1445
1446 static inline void
1447 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1448         __releases(rq->lock)
1449 {
1450         rq_unpin_lock(rq, rf);
1451         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1452 }
1453
1454 static inline void
1455 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1456         __releases(rq->lock)
1457 {
1458         rq_unpin_lock(rq, rf);
1459         raw_spin_rq_unlock(rq);
1460 }
1461
1462 static inline struct rq *
1463 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1464         __acquires(rq->lock)
1465 {
1466         struct rq *rq;
1467
1468         local_irq_disable();
1469         rq = this_rq();
1470         rq_lock(rq, rf);
1471         return rq;
1472 }
1473
1474 #ifdef CONFIG_NUMA
1475 enum numa_topology_type {
1476         NUMA_DIRECT,
1477         NUMA_GLUELESS_MESH,
1478         NUMA_BACKPLANE,
1479 };
1480 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1481 extern int sched_max_numa_distance;
1482 extern bool find_numa_distance(int distance);
1483 extern void sched_init_numa(void);
1484 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1485 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1486 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1487 #else
1488 static inline void sched_init_numa(void) { }
1489 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1490 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1491 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1492 {
1493         return nr_cpu_ids;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1498 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1499 enum numa_faults_stats {
1500         NUMA_MEM = 0,
1501         NUMA_CPU,
1502         NUMA_MEMBUF,
1503         NUMA_CPUBUF
1504 };
1505 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1506 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1507 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1508                         int cpu, int scpu);
1509 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1510 #else
1511 static inline void
1512 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1513 {
1514 }
1515 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1516
1517 #ifdef CONFIG_SMP
1518
1519 static inline void
1520 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1521                        struct callback_head *head,
1522                        void (*func)(struct rq *rq))
1523 {
1524         lockdep_assert_rq_held(rq);
1525
1526         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1527                 return;
1528
1529         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1530         head->next = rq->balance_callback;
1531         rq->balance_callback = head;
1532 }
1533
1534 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1535         rcu_dereference_check((p), \
1536                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1537
1538 /*
1539  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1540  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1541  *
1542  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1543  * preempt-disabled sections.
1544  */
1545 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1546         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1547                         __sd; __sd = __sd->parent)
1548
1549 /**
1550  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1551  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1552  *              be returned.
1553  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1554  *              for the given CPU.
1555  *
1556  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1557  */
1558 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1559 {
1560         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1561
1562         for_each_domain(cpu, sd) {
1563                 if (!(sd->flags & flag))
1564                         break;
1565                 hsd = sd;
1566         }
1567
1568         return hsd;
1569 }
1570
1571 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1572 {
1573         struct sched_domain *sd;
1574
1575         for_each_domain(cpu, sd) {
1576                 if (sd->flags & flag)
1577                         break;
1578         }
1579
1580         return sd;
1581 }
1582
1583 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1584 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1585 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1586 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1587 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1588 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1589 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1590 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1591
1592 struct sched_group_capacity {
1593         atomic_t                ref;
1594         /*
1595          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1596          * for a single CPU.
1597          */
1598         unsigned long           capacity;
1599         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1600         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1601         unsigned long           next_update;
1602         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1603
1604 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1605         int                     id;
1606 #endif
1607
1608         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1609 };
1610
1611 struct sched_group {
1612         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1613         atomic_t                ref;
1614
1615         unsigned int            group_weight;
1616         struct sched_group_capacity *sgc;
1617         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1618
1619         /*
1620          * The CPUs this group covers.
1621          *
1622          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1623          * by attaching extra space to the end of the structure,
1624          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1625          */
1626         unsigned long           cpumask[];
1627 };
1628
1629 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1630 {
1631         return to_cpumask(sg->cpumask);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * See build_balance_mask().
1636  */
1637 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1638 {
1639         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1640 }
1641
1642 /**
1643  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1644  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1645  */
1646 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1647 {
1648         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1649 }
1650
1651 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1652
1653 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1654 void update_sched_domain_debugfs(void);
1655 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1656 #else
1657 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1658 {
1659 }
1660 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1661 {
1662 }
1663 #endif
1664
1665 extern int sched_update_scaling(void);
1666
1667 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1668
1669 #else /* !CONFIG_SMP: */
1670 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1671 #endif
1672
1673 #include "stats.h"
1674 #include "autogroup.h"
1675
1676 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1677
1678 /*
1679  * Return the group to which this tasks belongs.
1680  *
1681  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1682  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1683  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1684  *
1685  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1686  * core changes this before calling sched_move_task().
1687  *
1688  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1689  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1690  */
1691 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1692 {
1693         return p->sched_task_group;
1694 }
1695
1696 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1697 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1698 {
1699 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1700         struct task_group *tg = task_group(p);
1701 #endif
1702
1703 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1704         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1705         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1706         p->se.parent = tg->se[cpu];
1707 #endif
1708
1709 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1710         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1711         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1712 #endif
1713 }
1714
1715 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1716
1717 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1718 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1719 {
1720         return NULL;
1721 }
1722
1723 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1724
1725 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1726 {
1727         set_task_rq(p, cpu);
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         /*
1730          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1731          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1732          * per-task data have been completed by this moment.
1733          */
1734         smp_wmb();
1735 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1736         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1737 #else
1738         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1739 #endif
1740         p->wake_cpu = cpu;
1741 #endif
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1746  */
1747 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1748 # include <linux/static_key.h>
1749 # define const_debug __read_mostly
1750 #else
1751 # define const_debug const
1752 #endif
1753
1754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1755         __SCHED_FEAT_##name ,
1756
1757 enum {
1758 #include "features.h"
1759         __SCHED_FEAT_NR,
1760 };
1761
1762 #undef SCHED_FEAT
1763
1764 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1765
1766 /*
1767  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1768  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1769  */
1770 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1771
1772 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1773 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1774 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1775 {                                                                       \
1776         return static_key_##enabled(key);                               \
1777 }
1778
1779 #include "features.h"
1780 #undef SCHED_FEAT
1781
1782 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1783 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1784
1785 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1786
1787 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1788
1789 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1790
1791 #else /* !SCHED_DEBUG */
1792
1793 /*
1794  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1795  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1796  * features default.
1797  */
1798 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1799         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1800 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1801 #include "features.h"
1802         0;
1803 #undef SCHED_FEAT
1804
1805 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1806
1807 #endif /* SCHED_DEBUG */
1808
1809 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1810 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1811
1812 static inline u64 global_rt_period(void)
1813 {
1814         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1815 }
1816
1817 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1818 {
1819         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1820                 return RUNTIME_INF;
1821
1822         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1823 }
1824
1825 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1826 {
1827         return rq->curr == p;
1828 }
1829
1830 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1831 {
1832 #ifdef CONFIG_SMP
1833         return p->on_cpu;
1834 #else
1835         return task_current(rq, p);
1836 #endif
1837 }
1838
1839 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1840 {
1841         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1842 }
1843
1844 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1845 {
1846         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1847 }
1848
1849 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
1850 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
1851 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
1852 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
1853
1854 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
1855 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
1856 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
1857
1858 #ifdef CONFIG_SMP
1859 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
1860 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
1861 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
1862 #endif
1863
1864 /*
1865  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1866  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1867  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1868  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1869  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1870  * slice expiry etc.
1871  */
1872
1873 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1874 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1875
1876 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1877 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1878
1879 /*
1880  * {de,en}queue flags:
1881  *
1882  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1883  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1884  *
1885  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1886  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1887  *                should preserve as much state as possible.
1888  *
1889  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1890  *        in the runqueue.
1891  *
1892  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1893  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1894  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1895  *
1896  */
1897
1898 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1899 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1900 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1901 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1902
1903 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1904 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1905 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1906 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1907
1908 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1909 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1910 #ifdef CONFIG_SMP
1911 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1912 #else
1913 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1914 #endif
1915
1916 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1917
1918 struct sched_class {
1919
1920 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1921         int uclamp_enabled;
1922 #endif
1923
1924         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1925         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1926         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1927         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1928
1929         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1930
1931         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1932
1933         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1934         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1935
1936 #ifdef CONFIG_SMP
1937         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1938         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
1939         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1940
1941         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1942
1943         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1944                                  const struct cpumask *newmask,
1945                                  u32 flags);
1946
1947         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1948         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1949
1950         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
1951 #endif
1952
1953         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1954         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1955         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1956
1957         /*
1958          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1959          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
1960          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1961          */
1962         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1963         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1964         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1965                               int oldprio);
1966
1967         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1968                                         struct task_struct *task);
1969
1970         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1971
1972 #define TASK_SET_GROUP          0
1973 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1974
1975 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1976         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1977 #endif
1978 };
1979
1980 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1981 {
1982         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1983         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1984 }
1985
1986 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1987 {
1988         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1989         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1990 }
1991
1992
1993 /*
1994  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
1995  * section which is ordered by the linker script:
1996  *
1997  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
1998  *
1999  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2000  */
2001 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2002 const struct sched_class name##_sched_class \
2003         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2004         __section("__" #name "_sched_class")
2005
2006 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2007 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2008 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2009
2010 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2011 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2012
2013 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2014         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2015
2016 #define for_each_class(class) \
2017         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2018
2019 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2020 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2021 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2022 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2023 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2024
2025 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2026 {
2027         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2028 }
2029
2030 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2031 {
2032         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2033 }
2034
2035 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2036 {
2037         return rq->rt.rt_queued > 0;
2038 }
2039
2040 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2041 {
2042         return rq->cfs.nr_running > 0;
2043 }
2044
2045 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2046 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2047
2048 #define SCA_CHECK               0x01
2049 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2050 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2051
2052 #ifdef CONFIG_SMP
2053
2054 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2055
2056 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2057
2058 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2059
2060 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2061 {
2062         struct task_struct *p = rq->curr;
2063
2064         lockdep_assert_rq_held(rq);
2065
2066         if (rq->push_busy)
2067                 return NULL;
2068
2069         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2070                 return NULL;
2071
2072         rq->push_busy = true;
2073         return get_task_struct(p);
2074 }
2075
2076 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2077
2078 #endif
2079
2080 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2081 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2082                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2083 {
2084         rq->idle_state = idle_state;
2085 }
2086
2087 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2088 {
2089         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2090
2091         return rq->idle_state;
2092 }
2093 #else
2094 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2095                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2096 {
2097 }
2098
2099 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2100 {
2101         return NULL;
2102 }
2103 #endif
2104
2105 extern void schedule_idle(void);
2106
2107 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2108 extern void sched_init_granularity(void);
2109 extern void update_max_interval(void);
2110
2111 extern void init_sched_dl_class(void);
2112 extern void init_sched_rt_class(void);
2113 extern void init_sched_fair_class(void);
2114
2115 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2116
2117 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2118 extern void resched_cpu(int cpu);
2119
2120 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2121 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2122
2123 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2124 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2125 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2126 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2127
2128 #define BW_SHIFT                20
2129 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2130 #define RATIO_SHIFT             8
2131 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2132 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2133 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2134
2135 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2136 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2137
2138 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2139 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2140 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2141
2142 /*
2143  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2144  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2145  * nohz mode if necessary.
2146  */
2147 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2148 {
2149         int cpu = cpu_of(rq);
2150
2151         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2152                 return;
2153
2154         if (sched_can_stop_tick(rq))
2155                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2156         else
2157                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2158 }
2159 #else
2160 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2161 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2162 #endif
2163
2164 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2165 {
2166         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2167
2168         rq->nr_running = prev_nr + count;
2169         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2170                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2171         }
2172
2173 #ifdef CONFIG_SMP
2174         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2175                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2176                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2177         }
2178 #endif
2179
2180         sched_update_tick_dependency(rq);
2181 }
2182
2183 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2184 {
2185         rq->nr_running -= count;
2186         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2187                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2188         }
2189
2190         /* Check if we still need preemption */
2191         sched_update_tick_dependency(rq);
2192 }
2193
2194 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2195 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2196
2197 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2198
2199 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2200 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2201
2202 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2203
2204 /*
2205  * Use hrtick when:
2206  *  - enabled by features
2207  *  - hrtimer is actually high res
2208  */
2209 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2210 {
2211         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2212                 return 0;
2213         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2214 }
2215
2216 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2217 {
2218         if (!sched_feat(HRTICK))
2219                 return 0;
2220         return hrtick_enabled(rq);
2221 }
2222
2223 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2224 {
2225         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2226                 return 0;
2227         return hrtick_enabled(rq);
2228 }
2229
2230 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2231
2232 #else
2233
2234 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2235 {
2236         return 0;
2237 }
2238
2239 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2240 {
2241         return 0;
2242 }
2243
2244 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2245 {
2246         return 0;
2247 }
2248
2249 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2250
2251 #ifndef arch_scale_freq_tick
2252 static __always_inline
2253 void arch_scale_freq_tick(void)
2254 {
2255 }
2256 #endif
2257
2258 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2259 /**
2260  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2261  * @cpu: the CPU in question.
2262  *
2263  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2264  *
2265  *     f_curr
2266  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2267  *     f_max
2268  */
2269 static __always_inline
2270 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2271 {
2272         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2273 }
2274 #endif
2275
2276
2277 #ifdef CONFIG_SMP
2278
2279 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2280 {
2281 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2282         /*
2283          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2284          * order by core-id first and cpu-id second.
2285          *
2286          * Notably:
2287          *
2288          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2289          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2290          *
2291          * when only cpu-id is considered.
2292          */
2293         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2294                 return true;
2295         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2296                 return false;
2297
2298         /*
2299          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2300          */
2301 #endif
2302         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2303 }
2304
2305 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2306
2307 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2308
2309 /*
2310  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2311  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2312  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2313  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2314  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2315  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2316  */
2317 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2318         __releases(this_rq->lock)
2319         __acquires(busiest->lock)
2320         __acquires(this_rq->lock)
2321 {
2322         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2323         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2324
2325         return 1;
2326 }
2327
2328 #else
2329 /*
2330  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2331  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2332  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2333  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2334  * regardless of entry order into the function.
2335  */
2336 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2337         __releases(this_rq->lock)
2338         __acquires(busiest->lock)
2339         __acquires(this_rq->lock)
2340 {
2341         if (rq_lockp(this_rq) == rq_lockp(busiest))
2342                 return 0;
2343
2344         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2345                 return 0;
2346
2347         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2348                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2349                 return 0;
2350         }
2351
2352         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2353         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2354
2355         return 1;
2356 }
2357
2358 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2359
2360 /*
2361  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2362  */
2363 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2364 {
2365         lockdep_assert_irqs_disabled();
2366
2367         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2368 }
2369
2370 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2371         __releases(busiest->lock)
2372 {
2373         if (rq_lockp(this_rq) != rq_lockp(busiest))
2374                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2375         lock_set_subclass(&rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2376 }
2377
2378 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2379 {
2380         if (l1 > l2)
2381                 swap(l1, l2);
2382
2383         spin_lock(l1);
2384         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2385 }
2386
2387 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2388 {
2389         if (l1 > l2)
2390                 swap(l1, l2);
2391
2392         spin_lock_irq(l1);
2393         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2394 }
2395
2396 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2397 {
2398         if (l1 > l2)
2399                 swap(l1, l2);
2400
2401         raw_spin_lock(l1);
2402         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2403 }
2404
2405 /*
2406  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2407  *
2408  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2409  * you need to do so manually after calling.
2410  */
2411 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2412         __releases(rq1->lock)
2413         __releases(rq2->lock)
2414 {
2415         if (rq_lockp(rq1) != rq_lockp(rq2))
2416                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2417         else
2418                 __release(rq2->lock);
2419         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2420 }
2421
2422 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2423 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2424 extern bool sched_smp_initialized;
2425
2426 #else /* CONFIG_SMP */
2427
2428 /*
2429  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2430  *
2431  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2432  * you need to do so manually before calling.
2433  */
2434 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2435         __acquires(rq1->lock)
2436         __acquires(rq2->lock)
2437 {
2438         BUG_ON(!irqs_disabled());
2439         BUG_ON(rq1 != rq2);
2440         raw_spin_rq_lock(rq1);
2441         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2442 }
2443
2444 /*
2445  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2446  *
2447  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2448  * you need to do so manually after calling.
2449  */
2450 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2451         __releases(rq1->lock)
2452         __releases(rq2->lock)
2453 {
2454         BUG_ON(rq1 != rq2);
2455         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2456         __release(rq2->lock);
2457 }
2458
2459 #endif
2460
2461 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2462 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2463
2464 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2465 extern bool sched_debug_verbose;
2466
2467 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2468 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2469 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2470 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2471 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2472 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2473
2474 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2475 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2476 extern void
2477 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2478 extern void
2479 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2480         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2481 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2482 #else
2483 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2484 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2485
2486 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2487 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2488 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2489
2490 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2491 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2492
2493 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2494 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2495 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2496 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2497
2498 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2499 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2500 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2501
2502 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2503
2504 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2505
2506 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2507 #else
2508 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2509 #endif
2510
2511 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2512 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2513 #else
2514 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2515 #endif
2516
2517 #ifdef CONFIG_SMP
2518 static inline
2519 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2520 {
2521         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2522         int i;
2523
2524         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2525                          "sched RCU must be held");
2526         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2527                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2528
2529                 rq->dl.extra_bw += bw;
2530         }
2531 }
2532 #else
2533 static inline
2534 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2535 {
2536         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2537
2538         dl->extra_bw += bw;
2539 }
2540 #endif
2541
2542
2543 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2544 struct irqtime {
2545         u64                     total;
2546         u64                     tick_delta;
2547         u64                     irq_start_time;
2548         struct u64_stats_sync   sync;
2549 };
2550
2551 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2552
2553 /*
2554  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2555  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2556  * and never move forward.
2557  */
2558 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2559 {
2560         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2561         unsigned int seq;
2562         u64 total;
2563
2564         do {
2565                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2566                 total = irqtime->total;
2567         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2568
2569         return total;
2570 }
2571 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2572
2573 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2574 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2575
2576 /**
2577  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2578  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2579  * @flags: Update reason flags.
2580  *
2581  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2582  * being updated.
2583  *
2584  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2585  *
2586  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2587  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2588  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2589  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2590  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2591  * active all the time (or there are RT tasks only).
2592  *
2593  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2594  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2595  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2596  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2597  */
2598 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2599 {
2600         struct update_util_data *data;
2601
2602         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2603                                                   cpu_of(rq)));
2604         if (data)
2605                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2606 }
2607 #else
2608 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2609 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2610
2611 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2612 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2613
2614 /**
2615  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2616  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2617  * @util:       The util value to clamp.
2618  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2619  *              against @rq only.
2620  *
2621  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2622  *
2623  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2624  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2625  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2626  *
2627  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2628  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2629  * static key is disabled.
2630  */
2631 static __always_inline
2632 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2633                                   struct task_struct *p)
2634 {
2635         unsigned long min_util;
2636         unsigned long max_util;
2637
2638         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2639                 return util;
2640
2641         min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2642         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2643
2644         if (p) {
2645                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2646                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2647         }
2648
2649         /*
2650          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2651          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2652          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2653          */
2654         if (unlikely(min_util >= max_util))
2655                 return min_util;
2656
2657         return clamp(util, min_util, max_util);
2658 }
2659
2660 /*
2661  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2662  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2663  * an operation that requires it.
2664  *
2665  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2666  * hence is active.
2667  */
2668 static inline bool uclamp_is_used(void)
2669 {
2670         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2671 }
2672 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2673 static inline
2674 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2675                                   struct task_struct *p)
2676 {
2677         return util;
2678 }
2679
2680 static inline bool uclamp_is_used(void)
2681 {
2682         return false;
2683 }
2684 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2685
2686 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2687 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2688 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2689 # endif
2690 #else
2691 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2692 #endif
2693
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2696 {
2697         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2698 }
2699
2700 /**
2701  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2702  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2703  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2704  *
2705  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2706  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2707  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2708  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2709  */
2710 enum cpu_util_type {
2711         FREQUENCY_UTIL,
2712         ENERGY_UTIL,
2713 };
2714
2715 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2716                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2717                                  struct task_struct *p);
2718
2719 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2720 {
2721         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2722 }
2723
2724 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2725 {
2726         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2727 }
2728
2729 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2730 {
2731         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2732
2733         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2734                 util = max_t(unsigned long, util,
2735                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2736         }
2737
2738         return util;
2739 }
2740
2741 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2742 {
2743         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2744 }
2745 #endif
2746
2747 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2748 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2749 {
2750         return rq->avg_irq.util_avg;
2751 }
2752
2753 static inline
2754 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2755 {
2756         util *= (max - irq);
2757         util /= max;
2758
2759         return util;
2760
2761 }
2762 #else
2763 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2764 {
2765         return 0;
2766 }
2767
2768 static inline
2769 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2770 {
2771         return util;
2772 }
2773 #endif
2774
2775 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2776
2777 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2778
2779 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2780
2781 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2782 {
2783         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2784 }
2785
2786 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2787
2788 #define perf_domain_span(pd) NULL
2789 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2790
2791 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2792
2793 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2794 /*
2795  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2796  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2797  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2798  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2799  */
2800 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2801                                         struct mm_struct *prev_mm,
2802                                         struct mm_struct *next_mm)
2803 {
2804         int membarrier_state;
2805
2806         if (prev_mm == next_mm)
2807                 return;
2808
2809         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2810         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2811                 return;
2812
2813         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2814 }
2815 #else
2816 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2817                                         struct mm_struct *prev_mm,
2818                                         struct mm_struct *next_mm)
2819 {
2820 }
2821 #endif
2822
2823 #ifdef CONFIG_SMP
2824 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2825 {
2826         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2827                 return false;
2828
2829         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2830                 return false;
2831
2832         return true;
2833 }
2834 #endif
2835
2836 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2837 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
2838
2839 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
2840 extern int preempt_dynamic_mode;
2841 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
2842 extern void sched_dynamic_update(int mode);
2843 #endif
2844