kernel/sched/sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Scheduler internal types and methods:
   4  */
   5 #include <linux/sched.h>
   6
   7 #include <linux/sched/autogroup.h>
   8 #include <linux/sched/clock.h>
   9 #include <linux/sched/coredump.h>
  10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
  11 #include <linux/sched/cputime.h>
  12 #include <linux/sched/deadline.h>
  13 #include <linux/sched/debug.h>
  14 #include <linux/sched/hotplug.h>
  15 #include <linux/sched/idle.h>
  16 #include <linux/sched/init.h>
  17 #include <linux/sched/isolation.h>
  18 #include <linux/sched/jobctl.h>
  19 #include <linux/sched/loadavg.h>
  20 #include <linux/sched/mm.h>
  21 #include <linux/sched/nohz.h>
  22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  23 #include <linux/sched/prio.h>
  24 #include <linux/sched/rt.h>
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/sched/smt.h>
  27 #include <linux/sched/stat.h>
  28 #include <linux/sched/sysctl.h>
  29 #include <linux/sched/task.h>
  30 #include <linux/sched/task_stack.h>
  31 #include <linux/sched/topology.h>
  32 #include <linux/sched/user.h>
  33 #include <linux/sched/wake_q.h>
  34 #include <linux/sched/xacct.h>
  35
  36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
  37
  38 #include <linux/binfmts.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/context_tracking.h>
  42 #include <linux/cpufreq.h>
  43 #include <linux/cpuidle.h>
  44 #include <linux/cpuset.h>
  45 #include <linux/ctype.h>
  46 #include <linux/debugfs.h>
  47 #include <linux/delayacct.h>
  48 #include <linux/energy_model.h>
  49 #include <linux/init_task.h>
  50 #include <linux/kprobes.h>
  51 #include <linux/kthread.h>
  52 #include <linux/membarrier.h>
  53 #include <linux/migrate.h>
  54 #include <linux/mmu_context.h>
  55 #include <linux/nmi.h>
  56 #include <linux/proc_fs.h>
  57 #include <linux/prefetch.h>
  58 #include <linux/profile.h>
  59 #include <linux/psi.h>
  60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  61 #include <linux/security.h>
  62 #include <linux/stop_machine.h>
  63 #include <linux/suspend.h>
  64 #include <linux/swait.h>
  65 #include <linux/syscalls.h>
  66 #include <linux/task_work.h>
  67 #include <linux/tsacct_kern.h>
  68
  69 #include <asm/tlb.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  72 # include <asm/paravirt.h>
  73 #endif
  74
  75 #include "cpupri.h"
  76 #include "cpudeadline.h"
  77
  78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  80 #else
  81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  82 #endif
  83
  84 struct rq;
  85 struct cpuidle_state;
  86
  87 /* task_struct::on_rq states: */
  88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  90
  91 extern __read_mostly int scheduler_running;
  92
  93 extern unsigned long calc_load_update;
  94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  95
  96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
  97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
  98
  99 /*
 100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 101  */
 102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 103
 104 /*
 105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 110  *
 111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 114  *
 115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 117  */
 118 #ifdef CONFIG_64BIT
 119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 121 # define scale_load_down(w) \
 122 ({ \
 123         unsigned long __w = (w); \
 124         if (__w) \
 125                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 126         __w; \
 127 })
 128 #else
 129 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 130 # define scale_load(w)          (w)
 131 # define scale_load_down(w)     (w)
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 136  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 137  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 138  * following must be true:
 139  *
 140  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
 141  *
 142  */
 143 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 144
 145 /*
 146  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 147  * 10 -> just above 1us
 148  * 9  -> just above 0.5us
 149  */
 150 #define DL_SCALE                10
 151
 152 /*
 153  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 154  */
 155 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 156
 157 static inline int idle_policy(int policy)
 158 {
 159         return policy == SCHED_IDLE;
 160 }
 161 static inline int fair_policy(int policy)
 162 {
 163         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 164 }
 165
 166 static inline int rt_policy(int policy)
 167 {
 168         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 169 }
 170
 171 static inline int dl_policy(int policy)
 172 {
 173         return policy == SCHED_DEADLINE;
 174 }
 175 static inline bool valid_policy(int policy)
 176 {
 177         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 178                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 179 }
 180
 181 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 182 {
 183         return idle_policy(p->policy);
 184 }
 185
 186 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 187 {
 188         return rt_policy(p->policy);
 189 }
 190
 191 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 192 {
 193         return dl_policy(p->policy);
 194 }
 195
 196 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 197
 198 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 199 {
 200         s64 diff = sample - *avg;
 201         *avg += diff / 8;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 206  *
 207  * This is actually gross. :(
 208  *
 209  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 210  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 211  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 212  * available on such platforms.
 213  *
 214  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 215  */
 216 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 217
 218 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 219 {
 220 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 221         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 222 #else
 223         return false;
 224 #endif
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 229  */
 230 static inline bool
 231 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 232 {
 233         return dl_entity_is_special(a) ||
 234                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 235 }
 236
 237 /*
 238  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 239  */
 240 struct rt_prio_array {
 241         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 242         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 243 };
 244
 245 struct rt_bandwidth {
 246         /* nests inside the rq lock: */
 247         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 248         ktime_t                 rt_period;
 249         u64                     rt_runtime;
 250         struct hrtimer          rt_period_timer;
 251         unsigned int            rt_period_active;
 252 };
 253
 254 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 255
 256 /*
 257  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 258  * we need some place where:
 259  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 260  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 261  *
 262  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 263  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 264  * that, since here we are only interested in admission control, we
 265  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 266  * need a timer to replenish it.
 267  *
 268  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 269  * meaning that:
 270  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 271  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 272  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 273  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 274  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 275  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 276  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 277  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 278  * control.
 279  */
 280 struct dl_bandwidth {
 281         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 282         u64                     dl_runtime;
 283         u64                     dl_period;
 284 };
 285
 286 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 287 {
 288         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 289 }
 290
 291 struct dl_bw {
 292         raw_spinlock_t          lock;
 293         u64                     bw;
 294         u64                     total_bw;
 295 };
 296
 297 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 298
 299 static inline
 300 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 301 {
 302         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 303         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 304 }
 305
 306 static inline
 307 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 308 {
 309         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 310         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 311 }
 312
 313 static inline
 314 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
 315 {
 316         return dl_b->bw != -1 &&
 317                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 318 }
 319
 320 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 321 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 322 extern void sched_dl_do_global(void);
 323 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 324 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 325 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 326 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 327 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 328 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 329 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 330 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 331
 332 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 333
 334 #include <linux/cgroup.h>
 335 #include <linux/psi.h>
 336
 337 struct cfs_rq;
 338 struct rt_rq;
 339
 340 extern struct list_head task_groups;
 341
 342 struct cfs_bandwidth {
 343 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 344         raw_spinlock_t          lock;
 345         ktime_t                 period;
 346         u64                     quota;
 347         u64                     runtime;
 348         s64                     hierarchical_quota;
 349
 350         u8                      idle;
 351         u8                      period_active;
 352         u8                      distribute_running;
 353         u8                      slack_started;
 354         struct hrtimer          period_timer;
 355         struct hrtimer          slack_timer;
 356         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 357
 358         /* Statistics: */
 359         int                     nr_periods;
 360         int                     nr_throttled;
 361         u64                     throttled_time;
 362 #endif
 363 };
 364
 365 /* Task group related information */
 366 struct task_group {
 367         struct cgroup_subsys_state css;
 368
 369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 370         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 371         struct sched_entity     **se;
 372         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 373         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 374         unsigned long           shares;
 375
 376 #ifdef  CONFIG_SMP
 377         /*
 378          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 379          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 380          * will also be accessed at each tick.
 381          */
 382         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 383 #endif
 384 #endif
 385
 386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 387         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 388         struct rt_rq            **rt_rq;
 389
 390         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 391 #endif
 392
 393         struct rcu_head         rcu;
 394         struct list_head        list;
 395
 396         struct task_group       *parent;
 397         struct list_head        siblings;
 398         struct list_head        children;
 399
 400 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 401         struct autogroup        *autogroup;
 402 #endif
 403
 404         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 405
 406 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 407         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 408         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 409         /* Clamp values requested for a task group */
 410         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 411         /* Effective clamp values used for a task group */
 412         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 413 #endif
 414
 415 };
 416
 417 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 418 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 419
 420 /*
 421  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 422  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 423  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 424  * too large, so as the shares value of a task group.
 425  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 426  *  limitation from this.)
 427  */
 428 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 429 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 430 #endif
 431
 432 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 433
 434 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 435                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 436
 437 /*
 438  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 439  * leaving it for the final time.
 440  *
 441  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 442  */
 443 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 444 {
 445         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 446 }
 447
 448 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 449
 450 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 451 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 452 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 453 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 454 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 455                         struct sched_entity *se, int cpu,
 456                         struct sched_entity *parent);
 457 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 458
 459 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 460 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 461 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 462
 463 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 464 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 465 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 466                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 467                 struct sched_rt_entity *parent);
 468 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 469 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 470 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 471 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 472 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 473
 474 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 475 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 476                                struct task_group *parent);
 477 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 478 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 479
 480 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 481
 482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 483 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 484
 485 #ifdef CONFIG_SMP
 486 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 487                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 488 #else /* !CONFIG_SMP */
 489 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 490                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 491 #endif /* CONFIG_SMP */
 492 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 493
 494 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 495
 496 struct cfs_bandwidth { };
 497
 498 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 499
 500 /* CFS-related fields in a runqueue */
 501 struct cfs_rq {
 502         struct load_weight      load;
 503         unsigned int            nr_running;
 504         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 505         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 506
 507         u64                     exec_clock;
 508         u64                     min_vruntime;
 509 #ifndef CONFIG_64BIT
 510         u64                     min_vruntime_copy;
 511 #endif
 512
 513         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 514
 515         /*
 516          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 517          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 518          */
 519         struct sched_entity     *curr;
 520         struct sched_entity     *next;
 521         struct sched_entity     *last;
 522         struct sched_entity     *skip;
 523
 524 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 525         unsigned int            nr_spread_over;
 526 #endif
 527
 528 #ifdef CONFIG_SMP
 529         /*
 530          * CFS load tracking
 531          */
 532         struct sched_avg        avg;
 533 #ifndef CONFIG_64BIT
 534         u64                     load_last_update_time_copy;
 535 #endif
 536         struct {
 537                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 538                 int             nr;
 539                 unsigned long   load_avg;
 540                 unsigned long   util_avg;
 541                 unsigned long   runnable_avg;
 542         } removed;
 543
 544 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 545         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 546         long                    propagate;
 547         long                    prop_runnable_sum;
 548
 549         /*
 550          *   h_load = weight * f(tg)
 551          *
 552          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 553          * this group.
 554          */
 555         unsigned long           h_load;
 556         u64                     last_h_load_update;
 557         struct sched_entity     *h_load_next;
 558 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 559 #endif /* CONFIG_SMP */
 560
 561 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 562         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 563
 564         /*
 565          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 566          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 567          * (like users, containers etc.)
 568          *
 569          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 570          * This list is used during load balance.
 571          */
 572         int                     on_list;
 573         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 574         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 575
 576 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 577         int                     runtime_enabled;
 578         s64                     runtime_remaining;
 579
 580         u64                     throttled_clock;
 581         u64                     throttled_clock_task;
 582         u64                     throttled_clock_task_time;
 583         int                     throttled;
 584         int                     throttle_count;
 585         struct list_head        throttled_list;
 586 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 587 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 588 };
 589
 590 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 591 {
 592         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 593 }
 594
 595 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 596 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 597 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 598 #endif
 599
 600 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 601 struct rt_rq {
 602         struct rt_prio_array    active;
 603         unsigned int            rt_nr_running;
 604         unsigned int            rr_nr_running;
 605 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 606         struct {
 607                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 608 #ifdef CONFIG_SMP
 609                 int             next; /* next highest */
 610 #endif
 611         } highest_prio;
 612 #endif
 613 #ifdef CONFIG_SMP
 614         unsigned long           rt_nr_migratory;
 615         unsigned long           rt_nr_total;
 616         int                     overloaded;
 617         struct plist_head       pushable_tasks;
 618
 619 #endif /* CONFIG_SMP */
 620         int                     rt_queued;
 621
 622         int                     rt_throttled;
 623         u64                     rt_time;
 624         u64                     rt_runtime;
 625         /* Nests inside the rq lock: */
 626         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 627
 628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 629         unsigned long           rt_nr_boosted;
 630
 631         struct rq               *rq;
 632         struct task_group       *tg;
 633 #endif
 634 };
 635
 636 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 637 {
 638         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 639 }
 640
 641 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 642 struct dl_rq {
 643         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 644         struct rb_root_cached   root;
 645
 646         unsigned long           dl_nr_running;
 647
 648 #ifdef CONFIG_SMP
 649         /*
 650          * Deadline values of the currently executing and the
 651          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 652          * the decision whether or not a ready but not running task
 653          * should migrate somewhere else.
 654          */
 655         struct {
 656                 u64             curr;
 657                 u64             next;
 658         } earliest_dl;
 659
 660         unsigned long           dl_nr_migratory;
 661         int                     overloaded;
 662
 663         /*
 664          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 665          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 666          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 667          */
 668         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 669 #else
 670         struct dl_bw            dl_bw;
 671 #endif
 672         /*
 673          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 674          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 675          * task blocks
 676          */
 677         u64                     running_bw;
 678
 679         /*
 680          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 681          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 682          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 683          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 684          * policy, or terminates).
 685          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 686          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 687          */
 688         u64                     this_bw;
 689         u64                     extra_bw;
 690
 691         /*
 692          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 693          * by the GRUB algorithm.
 694          */
 695         u64                     bw_ratio;
 696 };
 697
 698 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 699 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 700 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 701
 702 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 703 {
 704         if (!entity_is_task(se))
 705                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 706 }
 707
 708 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 709 {
 710         if (entity_is_task(se))
 711                 return !!se->on_rq;
 712         else
 713                 return se->runnable_weight;
 714 }
 715
 716 #else
 717 #define entity_is_task(se)      1
 718
 719 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 720
 721 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 722 {
 723         return !!se->on_rq;
 724 }
 725 #endif
 726
 727 #ifdef CONFIG_SMP
 728 /*
 729  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 730  */
 731 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 732 {
 733         return scale_load_down(se->load.weight);
 734 }
 735
 736
 737 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 738 {
 739         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 740 }
 741
 742 struct perf_domain {
 743         struct em_perf_domain *em_pd;
 744         struct perf_domain *next;
 745         struct rcu_head rcu;
 746 };
 747
 748 /* Scheduling group status flags */
 749 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 750 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 751
 752 /*
 753  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 754  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 755  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 756  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 757  * object.
 758  *
 759  */
 760 struct root_domain {
 761         atomic_t                refcount;
 762         atomic_t                rto_count;
 763         struct rcu_head         rcu;
 764         cpumask_var_t           span;
 765         cpumask_var_t           online;
 766
 767         /*
 768          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 769          * - More than one runnable task
 770          * - Running task is misfit
 771          */
 772         int                     overload;
 773
 774         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 775         int                     overutilized;
 776
 777         /*
 778          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 779          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 780          */
 781         cpumask_var_t           dlo_mask;
 782         atomic_t                dlo_count;
 783         struct dl_bw            dl_bw;
 784         struct cpudl            cpudl;
 785
 786 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 787         /*
 788          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 789          */
 790         struct irq_work         rto_push_work;
 791         raw_spinlock_t          rto_lock;
 792         /* These are only updated and read within rto_lock */
 793         int                     rto_loop;
 794         int                     rto_cpu;
 795         /* These atomics are updated outside of a lock */
 796         atomic_t                rto_loop_next;
 797         atomic_t                rto_loop_start;
 798 #endif
 799         /*
 800          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 801          * one runnable RT task.
 802          */
 803         cpumask_var_t           rto_mask;
 804         struct cpupri           cpupri;
 805
 806         unsigned long           max_cpu_capacity;
 807
 808         /*
 809          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 810          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 811          */
 812         struct perf_domain __rcu *pd;
 813 };
 814
 815 extern void init_defrootdomain(void);
 816 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 817 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 818 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 819 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 820
 821 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 822 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 823 #endif
 824 #endif /* CONFIG_SMP */
 825
 826 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 827 /*
 828  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 829  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 830  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 831  *
 832  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 833  * clamp value.
 834  */
 835 struct uclamp_bucket {
 836         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 837         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 838 };
 839
 840 /*
 841  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 842  * @value: currently active clamp values for a rq
 843  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 844  *
 845  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 846  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 847  * (or actually running) with that value.
 848  *
 849  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 850  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 851  *
 852  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 853  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 854  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 855  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 856  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 857  *
 858  * Since on each system we expect only a limited number of different
 859  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 860  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 861  */
 862 struct uclamp_rq {
 863         unsigned int value;
 864         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 865 };
 866 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 867
 868 /*
 869  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 870  *
 871  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 872  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 873  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 874  */
 875 struct rq {
 876         /* runqueue lock: */
 877         raw_spinlock_t          lock;
 878
 879         /*
 880          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 881          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 882          */
 883         unsigned int            nr_running;
 884 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 885         unsigned int            nr_numa_running;
 886         unsigned int            nr_preferred_running;
 887         unsigned int            numa_migrate_on;
 888 #endif
 889 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 890 #ifdef CONFIG_SMP
 891         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 892         unsigned int            has_blocked_load;
 893 #endif /* CONFIG_SMP */
 894         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 895         atomic_t nohz_flags;
 896 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 897
 898         unsigned long           nr_load_updates;
 899         u64                     nr_switches;
 900
 901 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 902         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 903         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 904         unsigned int            uclamp_flags;
 905 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 906 #endif
 907
 908         struct cfs_rq           cfs;
 909         struct rt_rq            rt;
 910         struct dl_rq            dl;
 911
 912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 913         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 914         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 915         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 916 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 917
 918         /*
 919          * This is part of a global counter where only the total sum
 920          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 921          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 922          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 923          */
 924         unsigned long           nr_uninterruptible;
 925
 926         struct task_struct __rcu        *curr;
 927         struct task_struct      *idle;
 928         struct task_struct      *stop;
 929         unsigned long           next_balance;
 930         struct mm_struct        *prev_mm;
 931
 932         unsigned int            clock_update_flags;
 933         u64                     clock;
 934         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 935         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 936         u64                     clock_pelt;
 937         unsigned long           lost_idle_time;
 938
 939         atomic_t                nr_iowait;
 940
 941 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 942         int membarrier_state;
 943 #endif
 944
 945 #ifdef CONFIG_SMP
 946         struct root_domain              *rd;
 947         struct sched_domain __rcu       *sd;
 948
 949         unsigned long           cpu_capacity;
 950         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 951
 952         struct callback_head    *balance_callback;
 953
 954         unsigned char           idle_balance;
 955
 956         unsigned long           misfit_task_load;
 957
 958         /* For active balancing */
 959         int                     active_balance;
 960         int                     push_cpu;
 961         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
 962
 963         /* CPU of this runqueue: */
 964         int                     cpu;
 965         int                     online;
 966
 967         struct list_head cfs_tasks;
 968
 969         struct sched_avg        avg_rt;
 970         struct sched_avg        avg_dl;
 971 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
 972         struct sched_avg        avg_irq;
 973 #endif
 974 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
 975         struct sched_avg        avg_thermal;
 976 #endif
 977         u64                     idle_stamp;
 978         u64                     avg_idle;
 979
 980         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 981         u64                     max_idle_balance_cost;
 982 #endif
 983
 984 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 985         u64                     prev_irq_time;
 986 #endif
 987 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 988         u64                     prev_steal_time;
 989 #endif
 990 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 991         u64                     prev_steal_time_rq;
 992 #endif
 993
 994         /* calc_load related fields */
 995         unsigned long           calc_load_update;
 996         long                    calc_load_active;
 997
 998 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         call_single_data_t      hrtick_csd;
1001 #endif
1002         struct hrtimer          hrtick_timer;
1003 #endif
1004
1005 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1006         /* latency stats */
1007         struct sched_info       rq_sched_info;
1008         unsigned long long      rq_cpu_time;
1009         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1010
1011         /* sys_sched_yield() stats */
1012         unsigned int            yld_count;
1013
1014         /* schedule() stats */
1015         unsigned int            sched_count;
1016         unsigned int            sched_goidle;
1017
1018         /* try_to_wake_up() stats */
1019         unsigned int            ttwu_count;
1020         unsigned int            ttwu_local;
1021 #endif
1022
1023 #ifdef CONFIG_SMP
1024         struct llist_head       wake_list;
1025 #endif
1026
1027 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1028         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1029         struct cpuidle_state    *idle_state;
1030 #endif
1031 };
1032
1033 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1034
1035 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1036 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1037 {
1038         return cfs_rq->rq;
1039 }
1040
1041 #else
1042
1043 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1044 {
1045         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1046 }
1047 #endif
1048
1049 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052         return rq->cpu;
1053 #else
1054         return 0;
1055 #endif
1056 }
1057
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1060 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1061
1062 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1065                 __update_idle_core(rq);
1066 }
1067
1068 #else
1069 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1070 #endif
1071
1072 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1073
1074 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1075 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1076 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1077 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1078 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1079
1080 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1081
1082 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1083 {
1084         return READ_ONCE(rq->clock);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * rq::clock_update_flags bits
1089  *
1090  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1091  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1092  *  neighbouring rq clock updates.
1093  *
1094  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1095  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1096  *
1097  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1098  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1099  *
1100  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1101  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1102  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1103  *
1104  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1105  *
1106  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1107  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1108  * back.
1109  */
1110 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1111 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1112 #define RQCF_UPDATED            0x04
1113
1114 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1115 {
1116         /*
1117          * The only reason for not seeing a clock update since the
1118          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1119          */
1120         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1121 }
1122
1123 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1124 {
1125         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1126         assert_clock_updated(rq);
1127
1128         return rq->clock;
1129 }
1130
1131 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1132 {
1133         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1134         assert_clock_updated(rq);
1135
1136         return rq->clock_task;
1137 }
1138
1139 /**
1140  * By default the decay is the default pelt decay period.
1141  * The decay shift can change the decay period in
1142  * multiples of 32.
1143  *  Decay shift         Decay period(ms)
1144  *      0                       32
1145  *      1                       64
1146  *      2                       128
1147  *      3                       256
1148  *      4                       512
1149  */
1150 extern int sched_thermal_decay_shift;
1151
1152 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1153 {
1154         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1155 }
1156
1157 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1158 {
1159         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1160         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1161 }
1162
1163 /*
1164  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1165  * request is cancelled.
1166  */
1167 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1168 {
1169         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1170         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1171 }
1172
1173 struct rq_flags {
1174         unsigned long flags;
1175         struct pin_cookie cookie;
1176 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1177         /*
1178          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1179          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1180          * restored in rq_repin_lock().
1181          */
1182         unsigned int clock_update_flags;
1183 #endif
1184 };
1185
1186 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1187 {
1188         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1189
1190 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1191         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1192         rf->clock_update_flags = 0;
1193 #endif
1194 }
1195
1196 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1197 {
1198 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1199         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1200                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1201 #endif
1202
1203         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1204 }
1205
1206 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1207 {
1208         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1209
1210 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1211         /*
1212          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1213          */
1214         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1215 #endif
1216 }
1217
1218 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1219         __acquires(rq->lock);
1220
1221 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1222         __acquires(p->pi_lock)
1223         __acquires(rq->lock);
1224
1225 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1226         __releases(rq->lock)
1227 {
1228         rq_unpin_lock(rq, rf);
1229         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1230 }
1231
1232 static inline void
1233 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1234         __releases(rq->lock)
1235         __releases(p->pi_lock)
1236 {
1237         rq_unpin_lock(rq, rf);
1238         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1239         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1240 }
1241
1242 static inline void
1243 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1244         __acquires(rq->lock)
1245 {
1246         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1247         rq_pin_lock(rq, rf);
1248 }
1249
1250 static inline void
1251 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1252         __acquires(rq->lock)
1253 {
1254         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1255         rq_pin_lock(rq, rf);
1256 }
1257
1258 static inline void
1259 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1260         __acquires(rq->lock)
1261 {
1262         raw_spin_lock(&rq->lock);
1263         rq_pin_lock(rq, rf);
1264 }
1265
1266 static inline void
1267 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1268         __acquires(rq->lock)
1269 {
1270         raw_spin_lock(&rq->lock);
1271         rq_repin_lock(rq, rf);
1272 }
1273
1274 static inline void
1275 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1276         __releases(rq->lock)
1277 {
1278         rq_unpin_lock(rq, rf);
1279         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1280 }
1281
1282 static inline void
1283 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1284         __releases(rq->lock)
1285 {
1286         rq_unpin_lock(rq, rf);
1287         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1288 }
1289
1290 static inline void
1291 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1292         __releases(rq->lock)
1293 {
1294         rq_unpin_lock(rq, rf);
1295         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1296 }
1297
1298 static inline struct rq *
1299 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1300         __acquires(rq->lock)
1301 {
1302         struct rq *rq;
1303
1304         local_irq_disable();
1305         rq = this_rq();
1306         rq_lock(rq, rf);
1307         return rq;
1308 }
1309
1310 #ifdef CONFIG_NUMA
1311 enum numa_topology_type {
1312         NUMA_DIRECT,
1313         NUMA_GLUELESS_MESH,
1314         NUMA_BACKPLANE,
1315 };
1316 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1317 extern int sched_max_numa_distance;
1318 extern bool find_numa_distance(int distance);
1319 extern void sched_init_numa(void);
1320 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1321 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1322 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1323 #else
1324 static inline void sched_init_numa(void) { }
1325 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1326 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1327 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1328 {
1329         return nr_cpu_ids;
1330 }
1331 #endif
1332
1333 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1334 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1335 enum numa_faults_stats {
1336         NUMA_MEM = 0,
1337         NUMA_CPU,
1338         NUMA_MEMBUF,
1339         NUMA_CPUBUF
1340 };
1341 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1342 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1343 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1344                         int cpu, int scpu);
1345 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1346 #else
1347 static inline void
1348 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1349 {
1350 }
1351 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1352
1353 #ifdef CONFIG_SMP
1354
1355 static inline void
1356 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1357                        struct callback_head *head,
1358                        void (*func)(struct rq *rq))
1359 {
1360         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1361
1362         if (unlikely(head->next))
1363                 return;
1364
1365         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1366         head->next = rq->balance_callback;
1367         rq->balance_callback = head;
1368 }
1369
1370 extern void sched_ttwu_pending(void);
1371
1372 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1373         rcu_dereference_check((p), \
1374                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1375
1376 /*
1377  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1378  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1379  *
1380  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1381  * preempt-disabled sections.
1382  */
1383 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1384         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1385                         __sd; __sd = __sd->parent)
1386
1387 /**
1388  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1389  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1390  *              be returned.
1391  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1392  *              for the given CPU.
1393  *
1394  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1395  */
1396 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1397 {
1398         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1399
1400         for_each_domain(cpu, sd) {
1401                 if (!(sd->flags & flag))
1402                         break;
1403                 hsd = sd;
1404         }
1405
1406         return hsd;
1407 }
1408
1409 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1410 {
1411         struct sched_domain *sd;
1412
1413         for_each_domain(cpu, sd) {
1414                 if (sd->flags & flag)
1415                         break;
1416         }
1417
1418         return sd;
1419 }
1420
1421 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1422 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1423 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1424 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1425 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1426 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1427 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1428 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1429
1430 struct sched_group_capacity {
1431         atomic_t                ref;
1432         /*
1433          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1434          * for a single CPU.
1435          */
1436         unsigned long           capacity;
1437         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1438         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1439         unsigned long           next_update;
1440         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1441
1442 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1443         int                     id;
1444 #endif
1445
1446         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1447 };
1448
1449 struct sched_group {
1450         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1451         atomic_t                ref;
1452
1453         unsigned int            group_weight;
1454         struct sched_group_capacity *sgc;
1455         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1456
1457         /*
1458          * The CPUs this group covers.
1459          *
1460          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1461          * by attaching extra space to the end of the structure,
1462          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1463          */
1464         unsigned long           cpumask[0];
1465 };
1466
1467 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1468 {
1469         return to_cpumask(sg->cpumask);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * See build_balance_mask().
1474  */
1475 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1476 {
1477         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1478 }
1479
1480 /**
1481  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1482  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1483  */
1484 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1485 {
1486         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1487 }
1488
1489 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1490
1491 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1492 void register_sched_domain_sysctl(void);
1493 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1494 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1495 #else
1496 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1497 {
1498 }
1499 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1500 {
1501 }
1502 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1503 {
1504 }
1505 #endif
1506
1507 extern int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf);
1508
1509 #else
1510
1511 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1512
1513 static inline int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf) { return 0; }
1514
1515 #endif /* CONFIG_SMP */
1516
1517 #include "stats.h"
1518 #include "autogroup.h"
1519
1520 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1521
1522 /*
1523  * Return the group to which this tasks belongs.
1524  *
1525  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1526  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1527  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1528  *
1529  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1530  * core changes this before calling sched_move_task().
1531  *
1532  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1533  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1534  */
1535 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1536 {
1537         return p->sched_task_group;
1538 }
1539
1540 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1541 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1542 {
1543 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1544         struct task_group *tg = task_group(p);
1545 #endif
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1549         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1550         p->se.parent = tg->se[cpu];
1551 #endif
1552
1553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1554         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1555         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1556 #endif
1557 }
1558
1559 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1560
1561 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1562 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1563 {
1564         return NULL;
1565 }
1566
1567 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1568
1569 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1570 {
1571         set_task_rq(p, cpu);
1572 #ifdef CONFIG_SMP
1573         /*
1574          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1575          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1576          * per-task data have been completed by this moment.
1577          */
1578         smp_wmb();
1579 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1580         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1581 #else
1582         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1583 #endif
1584         p->wake_cpu = cpu;
1585 #endif
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1590  */
1591 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1592 # include <linux/static_key.h>
1593 # define const_debug __read_mostly
1594 #else
1595 # define const_debug const
1596 #endif
1597
1598 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1599         __SCHED_FEAT_##name ,
1600
1601 enum {
1602 #include "features.h"
1603         __SCHED_FEAT_NR,
1604 };
1605
1606 #undef SCHED_FEAT
1607
1608 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1609
1610 /*
1611  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1612  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1613  */
1614 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1615
1616 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1617 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1618 {                                                                       \
1619         return static_key_##enabled(key);                               \
1620 }
1621
1622 #include "features.h"
1623 #undef SCHED_FEAT
1624
1625 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1626 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1627
1628 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1629
1630 /*
1631  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1632  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1633  * features default.
1634  */
1635 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1636         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1637 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1638 #include "features.h"
1639         0;
1640 #undef SCHED_FEAT
1641
1642 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1643
1644 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1645
1646 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1647 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1648
1649 static inline u64 global_rt_period(void)
1650 {
1651         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1652 }
1653
1654 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1655 {
1656         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1657                 return RUNTIME_INF;
1658
1659         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1660 }
1661
1662 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1663 {
1664         return rq->curr == p;
1665 }
1666
1667 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1668 {
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         return p->on_cpu;
1671 #else
1672         return task_current(rq, p);
1673 #endif
1674 }
1675
1676 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1677 {
1678         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1679 }
1680
1681 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1682 {
1683         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1684 }
1685
1686 /*
1687  * wake flags
1688  */
1689 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1690 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1691 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1692
1693 /*
1694  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1695  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1696  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1697  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1698  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1699  * slice expiry etc.
1700  */
1701
1702 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1703 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1704
1705 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1706 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1707
1708 /*
1709  * {de,en}queue flags:
1710  *
1711  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1712  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1713  *
1714  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1715  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1716  *                should preserve as much state as possible.
1717  *
1718  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1719  *        in the runqueue.
1720  *
1721  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1722  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1723  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1724  *
1725  */
1726
1727 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1728 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1729 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1730 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1731
1732 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1733 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1734 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1735 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1736
1737 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1738 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1741 #else
1742 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1743 #endif
1744
1745 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1746
1747 struct sched_class {
1748         const struct sched_class *next;
1749
1750 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1751         int uclamp_enabled;
1752 #endif
1753
1754         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1755         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1756         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1757         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1758
1759         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1760
1761         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1762
1763         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1764         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1765
1766 #ifdef CONFIG_SMP
1767         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1768         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1769         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1770
1771         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1772
1773         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1774                                  const struct cpumask *newmask);
1775
1776         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1777         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1778 #endif
1779
1780         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1781         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1782         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1783
1784         /*
1785          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1786          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1787          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1788          */
1789         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1790         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1791         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1792                               int oldprio);
1793
1794         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1795                                         struct task_struct *task);
1796
1797         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1798
1799 #define TASK_SET_GROUP          0
1800 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1801
1802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1803         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1804 #endif
1805 };
1806
1807 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1808 {
1809         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1810         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1811 }
1812
1813 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1814 {
1815         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1816         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1817 }
1818
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1821 #else
1822 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1823 #endif
1824
1825 #define for_class_range(class, _from, _to) \
1826         for (class = (_from); class != (_to); class = class->next)
1827
1828 #define for_each_class(class) \
1829         for_class_range(class, sched_class_highest, NULL)
1830
1831 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1832 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1833 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1834 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1835 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1836
1837 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
1838 {
1839         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
1840 }
1841
1842 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
1843 {
1844         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
1845 }
1846
1847 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
1848 {
1849         return rq->rt.rt_queued > 0;
1850 }
1851
1852 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
1853 {
1854         return rq->cfs.nr_running > 0;
1855 }
1856
1857 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1858 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
1859
1860 #ifdef CONFIG_SMP
1861
1862 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1863
1864 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1865
1866 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1867
1868 #endif
1869
1870 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1871 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1872                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1873 {
1874         rq->idle_state = idle_state;
1875 }
1876
1877 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1878 {
1879         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1880
1881         return rq->idle_state;
1882 }
1883 #else
1884 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1885                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1886 {
1887 }
1888
1889 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1890 {
1891         return NULL;
1892 }
1893 #endif
1894
1895 extern void schedule_idle(void);
1896
1897 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1898 extern void sched_init_granularity(void);
1899 extern void update_max_interval(void);
1900
1901 extern void init_sched_dl_class(void);
1902 extern void init_sched_rt_class(void);
1903 extern void init_sched_fair_class(void);
1904
1905 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1906
1907 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1908 extern void resched_cpu(int cpu);
1909
1910 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1911 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1912
1913 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1914 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1915 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1916 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1917
1918 #define BW_SHIFT                20
1919 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1920 #define RATIO_SHIFT             8
1921 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1922
1923 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1924 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1925
1926 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1927 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1928 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1929
1930 /*
1931  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1932  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1933  * nohz mode if necessary.
1934  */
1935 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1936 {
1937         int cpu;
1938
1939         if (!tick_nohz_full_enabled())
1940                 return;
1941
1942         cpu = cpu_of(rq);
1943
1944         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1945                 return;
1946
1947         if (sched_can_stop_tick(rq))
1948                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1949         else
1950                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1951 }
1952 #else
1953 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1954 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1955 #endif
1956
1957 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1958 {
1959         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1960
1961         rq->nr_running = prev_nr + count;
1962
1963 #ifdef CONFIG_SMP
1964         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1965                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1966                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1967         }
1968 #endif
1969
1970         sched_update_tick_dependency(rq);
1971 }
1972
1973 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1974 {
1975         rq->nr_running -= count;
1976         /* Check if we still need preemption */
1977         sched_update_tick_dependency(rq);
1978 }
1979
1980 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1981 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1982
1983 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1984
1985 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1986 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1987
1988 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1989
1990 /*
1991  * Use hrtick when:
1992  *  - enabled by features
1993  *  - hrtimer is actually high res
1994  */
1995 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1996 {
1997         if (!sched_feat(HRTICK))
1998                 return 0;
1999         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2000                 return 0;
2001         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2002 }
2003
2004 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2005
2006 #else
2007
2008 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2009 {
2010         return 0;
2011 }
2012
2013 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2014
2015 #ifndef arch_scale_freq_tick
2016 static __always_inline
2017 void arch_scale_freq_tick(void)
2018 {
2019 }
2020 #endif
2021
2022 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2023 static __always_inline
2024 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2025 {
2026         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2027 }
2028 #endif
2029
2030 #ifdef CONFIG_SMP
2031 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2032
2033 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2034
2035 /*
2036  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2037  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2038  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2039  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2040  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2041  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2042  */
2043 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2044         __releases(this_rq->lock)
2045         __acquires(busiest->lock)
2046         __acquires(this_rq->lock)
2047 {
2048         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2049         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 #else
2055 /*
2056  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2057  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2058  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2059  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2060  * regardless of entry order into the function.
2061  */
2062 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2063         __releases(this_rq->lock)
2064         __acquires(busiest->lock)
2065         __acquires(this_rq->lock)
2066 {
2067         int ret = 0;
2068
2069         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2070                 if (busiest < this_rq) {
2071                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2072                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2073                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2074                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2075                         ret = 1;
2076                 } else
2077                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2078                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2079         }
2080         return ret;
2081 }
2082
2083 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2084
2085 /*
2086  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2087  */
2088 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2089 {
2090         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2091                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2092                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2093                 BUG_ON(1);
2094         }
2095
2096         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2097 }
2098
2099 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2100         __releases(busiest->lock)
2101 {
2102         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2103         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2104 }
2105
2106 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2107 {
2108         if (l1 > l2)
2109                 swap(l1, l2);
2110
2111         spin_lock(l1);
2112         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2113 }
2114
2115 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2116 {
2117         if (l1 > l2)
2118                 swap(l1, l2);
2119
2120         spin_lock_irq(l1);
2121         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2122 }
2123
2124 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2125 {
2126         if (l1 > l2)
2127                 swap(l1, l2);
2128
2129         raw_spin_lock(l1);
2130         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2135  *
2136  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2137  * you need to do so manually before calling.
2138  */
2139 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2140         __acquires(rq1->lock)
2141         __acquires(rq2->lock)
2142 {
2143         BUG_ON(!irqs_disabled());
2144         if (rq1 == rq2) {
2145                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2146                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2147         } else {
2148                 if (rq1 < rq2) {
2149                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2150                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2151                 } else {
2152                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2153                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2154                 }
2155         }
2156 }
2157
2158 /*
2159  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2160  *
2161  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2162  * you need to do so manually after calling.
2163  */
2164 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2165         __releases(rq1->lock)
2166         __releases(rq2->lock)
2167 {
2168         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2169         if (rq1 != rq2)
2170                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2171         else
2172                 __release(rq2->lock);
2173 }
2174
2175 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2176 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2177 extern bool sched_smp_initialized;
2178
2179 #else /* CONFIG_SMP */
2180
2181 /*
2182  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2183  *
2184  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2185  * you need to do so manually before calling.
2186  */
2187 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2188         __acquires(rq1->lock)
2189         __acquires(rq2->lock)
2190 {
2191         BUG_ON(!irqs_disabled());
2192         BUG_ON(rq1 != rq2);
2193         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2194         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2195 }
2196
2197 /*
2198  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2199  *
2200  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2201  * you need to do so manually after calling.
2202  */
2203 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2204         __releases(rq1->lock)
2205         __releases(rq2->lock)
2206 {
2207         BUG_ON(rq1 != rq2);
2208         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2209         __release(rq2->lock);
2210 }
2211
2212 #endif
2213
2214 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2215 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2216
2217 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2218 extern bool sched_debug_enabled;
2219
2220 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2221 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2222 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2223 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2224 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2225 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2226 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2227 extern void
2228 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2229 extern void
2230 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2231         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2232 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2233 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2234
2235 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2236 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2237 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2238
2239 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2240 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2241
2242 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2243 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2244 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2245
2246 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2247 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2248
2249 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2250
2251 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2252
2253 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2254 #else
2255 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2256 #endif
2257
2258
2259 #ifdef CONFIG_SMP
2260 static inline
2261 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2262 {
2263         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2264         int i;
2265
2266         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2267                          "sched RCU must be held");
2268         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2269                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2270
2271                 rq->dl.extra_bw += bw;
2272         }
2273 }
2274 #else
2275 static inline
2276 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2277 {
2278         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2279
2280         dl->extra_bw += bw;
2281 }
2282 #endif
2283
2284
2285 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2286 struct irqtime {
2287         u64                     total;
2288         u64                     tick_delta;
2289         u64                     irq_start_time;
2290         struct u64_stats_sync   sync;
2291 };
2292
2293 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2294
2295 /*
2296  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2297  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2298  * and never move forward.
2299  */
2300 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2301 {
2302         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2303         unsigned int seq;
2304         u64 total;
2305
2306         do {
2307                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2308                 total = irqtime->total;
2309         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2310
2311         return total;
2312 }
2313 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2314
2315 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2316 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2317
2318 /**
2319  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2320  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2321  * @flags: Update reason flags.
2322  *
2323  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2324  * being updated.
2325  *
2326  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2327  *
2328  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2329  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2330  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2331  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2332  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2333  * active all the time (or there are RT tasks only).
2334  *
2335  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2336  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2337  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2338  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2339  */
2340 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2341 {
2342         struct update_util_data *data;
2343
2344         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2345                                                   cpu_of(rq)));
2346         if (data)
2347                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2348 }
2349 #else
2350 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2351 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2352
2353 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2354 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2355
2356 static __always_inline
2357 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2358                                   struct task_struct *p)
2359 {
2360         unsigned long min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2361         unsigned long max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2362
2363         if (p) {
2364                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2365                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2366         }
2367
2368         /*
2369          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2370          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2371          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2372          */
2373         if (unlikely(min_util >= max_util))
2374                 return min_util;
2375
2376         return clamp(util, min_util, max_util);
2377 }
2378 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2379 static inline
2380 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2381                                   struct task_struct *p)
2382 {
2383         return util;
2384 }
2385 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2386
2387 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2388 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2389 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2390 # endif
2391 #else
2392 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2393 #endif
2394
2395 #ifdef CONFIG_SMP
2396 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2397 {
2398         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2399 }
2400 #endif
2401
2402 /**
2403  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2404  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2405  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2406  *
2407  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2408  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2409  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2410  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2411  */
2412 enum schedutil_type {
2413         FREQUENCY_UTIL,
2414         ENERGY_UTIL,
2415 };
2416
2417 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2418
2419 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2420                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2421                                  struct task_struct *p);
2422
2423 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2424 {
2425         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2426 }
2427
2428 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2429 {
2430         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2431 }
2432
2433 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2434 {
2435         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2436
2437         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2438                 util = max_t(unsigned long, util,
2439                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2440         }
2441
2442         return util;
2443 }
2444
2445 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2446 {
2447         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2448 }
2449 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2450 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2451                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2452                                  struct task_struct *p)
2453 {
2454         return 0;
2455 }
2456 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2457
2458 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2459 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2460 {
2461         return rq->avg_irq.util_avg;
2462 }
2463
2464 static inline
2465 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2466 {
2467         util *= (max - irq);
2468         util /= max;
2469
2470         return util;
2471
2472 }
2473 #else
2474 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2475 {
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 static inline
2480 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2481 {
2482         return util;
2483 }
2484 #endif
2485
2486 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2487
2488 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2489
2490 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2491
2492 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2493 {
2494         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2495 }
2496
2497 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2498
2499 #define perf_domain_span(pd) NULL
2500 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2501
2502 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2503
2504 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2505 /*
2506  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2507  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2508  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2509  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2510  */
2511 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2512                                         struct mm_struct *prev_mm,
2513                                         struct mm_struct *next_mm)
2514 {
2515         int membarrier_state;
2516
2517         if (prev_mm == next_mm)
2518                 return;
2519
2520         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2521         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2522                 return;
2523
2524         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2525 }
2526 #else
2527 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2528                                         struct mm_struct *prev_mm,
2529                                         struct mm_struct *next_mm)
2530 {
2531 }
2532 #endif
2533
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2536 {
2537         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2538                 return false;
2539
2540         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2541                 return false;
2542
2543         return true;
2544 }
2545 #endif
2546
2547 void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2548 void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);