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