Merge tag 'mailbox-v4.20' of git://git.linaro.org/landing-teams/working/fujitsu/integ...
[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/stat.h>
27 #include <linux/sched/sysctl.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/sched/task_stack.h>
30 #include <linux/sched/topology.h>
31 #include <linux/sched/user.h>
32 #include <linux/sched/wake_q.h>
33 #include <linux/sched/xacct.h>
34
35 #include <uapi/linux/sched/types.h>
36
37 #include <linux/binfmts.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/compat.h>
40 #include <linux/context_tracking.h>
41 #include <linux/cpufreq.h>
42 #include <linux/cpuidle.h>
43 #include <linux/cpuset.h>
44 #include <linux/ctype.h>
45 #include <linux/debugfs.h>
46 #include <linux/delayacct.h>
47 #include <linux/init_task.h>
48 #include <linux/kprobes.h>
49 #include <linux/kthread.h>
50 #include <linux/membarrier.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/mmu_context.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/proc_fs.h>
55 #include <linux/prefetch.h>
56 #include <linux/profile.h>
57 #include <linux/psi.h>
58 #include <linux/rcupdate_wait.h>
59 #include <linux/security.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/suspend.h>
62 #include <linux/swait.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/task_work.h>
65 #include <linux/tsacct_kern.h>
66
67 #include <asm/tlb.h>
68
69 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
70 # include <asm/paravirt.h>
71 #endif
72
73 #include "cpupri.h"
74 #include "cpudeadline.h"
75
76 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
77 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
78 #else
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
80 #endif
81
82 struct rq;
83 struct cpuidle_state;
84
85 /* task_struct::on_rq states: */
86 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
87 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
88
89 extern __read_mostly int scheduler_running;
90
91 extern unsigned long calc_load_update;
92 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
93
94 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
95 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
96
97 #ifdef CONFIG_SMP
98 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
99 #else
100 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
101 #endif
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 /*
109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
114  *
115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
118  *
119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
121  */
122 #ifdef CONFIG_64BIT
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 #else
127 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
128 # define scale_load(w)          (w)
129 # define scale_load_down(w)     (w)
130 #endif
131
132 /*
133  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
134  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
135  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
136  * following must be true:
137  *
138  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
139  *
140  */
141 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
142
143 /*
144  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
145  * 10 -> just above 1us
146  * 9  -> just above 0.5us
147  */
148 #define DL_SCALE                10
149
150 /*
151  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
152  */
153 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
154
155 static inline int idle_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_IDLE;
158 }
159 static inline int fair_policy(int policy)
160 {
161         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
162 }
163
164 static inline int rt_policy(int policy)
165 {
166         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
167 }
168
169 static inline int dl_policy(int policy)
170 {
171         return policy == SCHED_DEADLINE;
172 }
173 static inline bool valid_policy(int policy)
174 {
175         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
176                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
177 }
178
179 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
180 {
181         return rt_policy(p->policy);
182 }
183
184 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
185 {
186         return dl_policy(p->policy);
187 }
188
189 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
190
191 /*
192  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
193  *
194  * This is actually gross. :(
195  *
196  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
197  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
198  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
199  * available on such platforms.
200  *
201  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
202  */
203 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
204
205 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
206 {
207 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
208         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
209 #else
210         return false;
211 #endif
212 }
213
214 /*
215  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
216  */
217 static inline bool
218 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
219 {
220         return dl_entity_is_special(a) ||
221                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
222 }
223
224 /*
225  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
226  */
227 struct rt_prio_array {
228         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
229         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
230 };
231
232 struct rt_bandwidth {
233         /* nests inside the rq lock: */
234         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
235         ktime_t                 rt_period;
236         u64                     rt_runtime;
237         struct hrtimer          rt_period_timer;
238         unsigned int            rt_period_active;
239 };
240
241 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
242
243 /*
244  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
245  * we need some place where:
246  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
247  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
248  *
249  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
250  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
251  * that, since here we are only interested in admission control, we
252  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
253  * need a timer to replenish it.
254  *
255  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
256  * meaning that:
257  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
258  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
259  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
260  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
261  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
262  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
263  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
264  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
265  * control.
266  */
267 struct dl_bandwidth {
268         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
269         u64                     dl_runtime;
270         u64                     dl_period;
271 };
272
273 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
274 {
275         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
276 }
277
278 struct dl_bw {
279         raw_spinlock_t          lock;
280         u64                     bw;
281         u64                     total_bw;
282 };
283
284 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
285
286 static inline
287 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
288 {
289         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
290         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
291 }
292
293 static inline
294 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
295 {
296         dl_b->total_bw += tsk_bw;
297         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
298 }
299
300 static inline
301 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
302 {
303         return dl_b->bw != -1 &&
304                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
305 }
306
307 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
308 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
309 extern int  sched_dl_global_validate(void);
310 extern void sched_dl_do_global(void);
311 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
312 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
313 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
314 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
315 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
316 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
317 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
318 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
319
320 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
321
322 #include <linux/cgroup.h>
323 #include <linux/psi.h>
324
325 struct cfs_rq;
326 struct rt_rq;
327
328 extern struct list_head task_groups;
329
330 struct cfs_bandwidth {
331 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
332         raw_spinlock_t          lock;
333         ktime_t                 period;
334         u64                     quota;
335         u64                     runtime;
336         s64                     hierarchical_quota;
337         u64                     runtime_expires;
338         int                     expires_seq;
339
340         short                   idle;
341         short                   period_active;
342         struct hrtimer          period_timer;
343         struct hrtimer          slack_timer;
344         struct list_head        throttled_cfs_rq;
345
346         /* Statistics: */
347         int                     nr_periods;
348         int                     nr_throttled;
349         u64                     throttled_time;
350
351         bool                    distribute_running;
352 #endif
353 };
354
355 /* Task group related information */
356 struct task_group {
357         struct cgroup_subsys_state css;
358
359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
360         /* schedulable entities of this group on each CPU */
361         struct sched_entity     **se;
362         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
363         struct cfs_rq           **cfs_rq;
364         unsigned long           shares;
365
366 #ifdef  CONFIG_SMP
367         /*
368          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
369          * it in its own cacheline separated from the fields above which
370          * will also be accessed at each tick.
371          */
372         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
373 #endif
374 #endif
375
376 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
377         struct sched_rt_entity  **rt_se;
378         struct rt_rq            **rt_rq;
379
380         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
381 #endif
382
383         struct rcu_head         rcu;
384         struct list_head        list;
385
386         struct task_group       *parent;
387         struct list_head        siblings;
388         struct list_head        children;
389
390 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
391         struct autogroup        *autogroup;
392 #endif
393
394         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
395 };
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
399
400 /*
401  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
402  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
403  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
404  * too large, so as the shares value of a task group.
405  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
406  *  limitation from this.)
407  */
408 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
409 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
410 #endif
411
412 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
413
414 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
415                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
416
417 /*
418  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
419  * leaving it for the final time.
420  *
421  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
422  */
423 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
424 {
425         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
426 }
427
428 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
429
430 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
431 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
432 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
433 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
434 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
435                         struct sched_entity *se, int cpu,
436                         struct sched_entity *parent);
437 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
438
439 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
440 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
441 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
442
443 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
444 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
445 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
446                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
447                 struct sched_rt_entity *parent);
448 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
449 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
450 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
451 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
452 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
453
454 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
455 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
456                                struct task_group *parent);
457 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
458 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
459
460 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
461
462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
463 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
464
465 #ifdef CONFIG_SMP
466 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
467                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
468 #else /* !CONFIG_SMP */
469 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
470                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
471 #endif /* CONFIG_SMP */
472 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
473
474 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
475
476 struct cfs_bandwidth { };
477
478 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
479
480 /* CFS-related fields in a runqueue */
481 struct cfs_rq {
482         struct load_weight      load;
483         unsigned long           runnable_weight;
484         unsigned int            nr_running;
485         unsigned int            h_nr_running;
486
487         u64                     exec_clock;
488         u64                     min_vruntime;
489 #ifndef CONFIG_64BIT
490         u64                     min_vruntime_copy;
491 #endif
492
493         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
494
495         /*
496          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
497          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
498          */
499         struct sched_entity     *curr;
500         struct sched_entity     *next;
501         struct sched_entity     *last;
502         struct sched_entity     *skip;
503
504 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
505         unsigned int            nr_spread_over;
506 #endif
507
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         /*
510          * CFS load tracking
511          */
512         struct sched_avg        avg;
513 #ifndef CONFIG_64BIT
514         u64                     load_last_update_time_copy;
515 #endif
516         struct {
517                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
518                 int             nr;
519                 unsigned long   load_avg;
520                 unsigned long   util_avg;
521                 unsigned long   runnable_sum;
522         } removed;
523
524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
525         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
526         long                    propagate;
527         long                    prop_runnable_sum;
528
529         /*
530          *   h_load = weight * f(tg)
531          *
532          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
533          * this group.
534          */
535         unsigned long           h_load;
536         u64                     last_h_load_update;
537         struct sched_entity     *h_load_next;
538 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
539 #endif /* CONFIG_SMP */
540
541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
542         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
543
544         /*
545          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
546          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
547          * (like users, containers etc.)
548          *
549          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
550          * This list is used during load balance.
551          */
552         int                     on_list;
553         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
554         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
555
556 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
557         int                     runtime_enabled;
558         int                     expires_seq;
559         u64                     runtime_expires;
560         s64                     runtime_remaining;
561
562         u64                     throttled_clock;
563         u64                     throttled_clock_task;
564         u64                     throttled_clock_task_time;
565         int                     throttled;
566         int                     throttle_count;
567         struct list_head        throttled_list;
568 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
569 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
570 };
571
572 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
573 {
574         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
575 }
576
577 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
578 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
579 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
580 #endif
581
582 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
583 struct rt_rq {
584         struct rt_prio_array    active;
585         unsigned int            rt_nr_running;
586         unsigned int            rr_nr_running;
587 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
588         struct {
589                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
590 #ifdef CONFIG_SMP
591                 int             next; /* next highest */
592 #endif
593         } highest_prio;
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_SMP
596         unsigned long           rt_nr_migratory;
597         unsigned long           rt_nr_total;
598         int                     overloaded;
599         struct plist_head       pushable_tasks;
600
601 #endif /* CONFIG_SMP */
602         int                     rt_queued;
603
604         int                     rt_throttled;
605         u64                     rt_time;
606         u64                     rt_runtime;
607         /* Nests inside the rq lock: */
608         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
609
610 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
611         unsigned long           rt_nr_boosted;
612
613         struct rq               *rq;
614         struct task_group       *tg;
615 #endif
616 };
617
618 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
619 {
620         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
621 }
622
623 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
624 struct dl_rq {
625         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
626         struct rb_root_cached   root;
627
628         unsigned long           dl_nr_running;
629
630 #ifdef CONFIG_SMP
631         /*
632          * Deadline values of the currently executing and the
633          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
634          * the decision wether or not a ready but not running task
635          * should migrate somewhere else.
636          */
637         struct {
638                 u64             curr;
639                 u64             next;
640         } earliest_dl;
641
642         unsigned long           dl_nr_migratory;
643         int                     overloaded;
644
645         /*
646          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
647          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
648          * of the leftmost (earliest deadline) element.
649          */
650         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
651 #else
652         struct dl_bw            dl_bw;
653 #endif
654         /*
655          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
656          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
657          * task blocks
658          */
659         u64                     running_bw;
660
661         /*
662          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
663          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
664          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
665          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
666          * policy, or terminates).
667          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
668          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
669          */
670         u64                     this_bw;
671         u64                     extra_bw;
672
673         /*
674          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
675          * by the GRUB algorithm.
676          */
677         u64                     bw_ratio;
678 };
679
680 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
681 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
682 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
683 #else
684 #define entity_is_task(se)      1
685 #endif
686
687 #ifdef CONFIG_SMP
688 /*
689  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
690  */
691 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
692 {
693         return scale_load_down(se->load.weight);
694 }
695
696 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
697 {
698         return scale_load_down(se->runnable_weight);
699 }
700
701 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
702 {
703         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
704 }
705
706 /*
707  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
708  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
709  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
710  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
711  * object.
712  *
713  */
714 struct root_domain {
715         atomic_t                refcount;
716         atomic_t                rto_count;
717         struct rcu_head         rcu;
718         cpumask_var_t           span;
719         cpumask_var_t           online;
720
721         /*
722          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
723          * - More than one runnable task
724          * - Running task is misfit
725          */
726         int                     overload;
727
728         /*
729          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
730          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
731          */
732         cpumask_var_t           dlo_mask;
733         atomic_t                dlo_count;
734         struct dl_bw            dl_bw;
735         struct cpudl            cpudl;
736
737 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
738         /*
739          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
740          */
741         struct irq_work         rto_push_work;
742         raw_spinlock_t          rto_lock;
743         /* These are only updated and read within rto_lock */
744         int                     rto_loop;
745         int                     rto_cpu;
746         /* These atomics are updated outside of a lock */
747         atomic_t                rto_loop_next;
748         atomic_t                rto_loop_start;
749 #endif
750         /*
751          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
752          * one runnable RT task.
753          */
754         cpumask_var_t           rto_mask;
755         struct cpupri           cpupri;
756
757         unsigned long           max_cpu_capacity;
758 };
759
760 extern struct root_domain def_root_domain;
761 extern struct mutex sched_domains_mutex;
762
763 extern void init_defrootdomain(void);
764 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
765 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
766 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
767 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
768
769 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
770 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
771 #endif
772 #endif /* CONFIG_SMP */
773
774 /*
775  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
776  *
777  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
778  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
779  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
780  */
781 struct rq {
782         /* runqueue lock: */
783         raw_spinlock_t          lock;
784
785         /*
786          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
787          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
788          */
789         unsigned int            nr_running;
790 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
791         unsigned int            nr_numa_running;
792         unsigned int            nr_preferred_running;
793         unsigned int            numa_migrate_on;
794 #endif
795         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
796         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
797 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
798 #ifdef CONFIG_SMP
799         unsigned long           last_load_update_tick;
800         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
801         unsigned int            has_blocked_load;
802 #endif /* CONFIG_SMP */
803         unsigned int            nohz_tick_stopped;
804         atomic_t nohz_flags;
805 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
806
807         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
808         struct load_weight      load;
809         unsigned long           nr_load_updates;
810         u64                     nr_switches;
811
812         struct cfs_rq           cfs;
813         struct rt_rq            rt;
814         struct dl_rq            dl;
815
816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
817         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
818         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
819         struct list_head        *tmp_alone_branch;
820 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
821
822         /*
823          * This is part of a global counter where only the total sum
824          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
825          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
826          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
827          */
828         unsigned long           nr_uninterruptible;
829
830         struct task_struct      *curr;
831         struct task_struct      *idle;
832         struct task_struct      *stop;
833         unsigned long           next_balance;
834         struct mm_struct        *prev_mm;
835
836         unsigned int            clock_update_flags;
837         u64                     clock;
838         u64                     clock_task;
839
840         atomic_t                nr_iowait;
841
842 #ifdef CONFIG_SMP
843         struct root_domain      *rd;
844         struct sched_domain     *sd;
845
846         unsigned long           cpu_capacity;
847         unsigned long           cpu_capacity_orig;
848
849         struct callback_head    *balance_callback;
850
851         unsigned char           idle_balance;
852
853         unsigned long           misfit_task_load;
854
855         /* For active balancing */
856         int                     active_balance;
857         int                     push_cpu;
858         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
859
860         /* CPU of this runqueue: */
861         int                     cpu;
862         int                     online;
863
864         struct list_head cfs_tasks;
865
866         struct sched_avg        avg_rt;
867         struct sched_avg        avg_dl;
868 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
869         struct sched_avg        avg_irq;
870 #endif
871         u64                     idle_stamp;
872         u64                     avg_idle;
873
874         /* This is used to determine avg_idle's max value */
875         u64                     max_idle_balance_cost;
876 #endif
877
878 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
879         u64                     prev_irq_time;
880 #endif
881 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
882         u64                     prev_steal_time;
883 #endif
884 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
885         u64                     prev_steal_time_rq;
886 #endif
887
888         /* calc_load related fields */
889         unsigned long           calc_load_update;
890         long                    calc_load_active;
891
892 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
893 #ifdef CONFIG_SMP
894         int                     hrtick_csd_pending;
895         call_single_data_t      hrtick_csd;
896 #endif
897         struct hrtimer          hrtick_timer;
898 #endif
899
900 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
901         /* latency stats */
902         struct sched_info       rq_sched_info;
903         unsigned long long      rq_cpu_time;
904         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
905
906         /* sys_sched_yield() stats */
907         unsigned int            yld_count;
908
909         /* schedule() stats */
910         unsigned int            sched_count;
911         unsigned int            sched_goidle;
912
913         /* try_to_wake_up() stats */
914         unsigned int            ttwu_count;
915         unsigned int            ttwu_local;
916 #endif
917
918 #ifdef CONFIG_SMP
919         struct llist_head       wake_list;
920 #endif
921
922 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
923         /* Must be inspected within a rcu lock section */
924         struct cpuidle_state    *idle_state;
925 #endif
926 };
927
928 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return rq->cpu;
932 #else
933         return 0;
934 #endif
935 }
936
937
938 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
939
940 extern struct static_key_false sched_smt_present;
941
942 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
943
944 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
945 {
946         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
947                 __update_idle_core(rq);
948 }
949
950 #else
951 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
952 #endif
953
954 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
955
956 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
957 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
958 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
959 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
960 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
961
962 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
963
964 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
965 {
966         return READ_ONCE(rq->clock);
967 }
968
969 /*
970  * rq::clock_update_flags bits
971  *
972  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
973  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
974  *  neighbouring rq clock updates.
975  *
976  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
977  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
978  *
979  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
980  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
981  *
982  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
983  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
984  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
985  *
986  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
987  *
988  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
989  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
990  * back.
991  */
992 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
993 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
994 #define RQCF_UPDATED            0x04
995
996 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
997 {
998         /*
999          * The only reason for not seeing a clock update since the
1000          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1001          */
1002         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1003 }
1004
1005 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1006 {
1007         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1008         assert_clock_updated(rq);
1009
1010         return rq->clock;
1011 }
1012
1013 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1014 {
1015         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1016         assert_clock_updated(rq);
1017
1018         return rq->clock_task;
1019 }
1020
1021 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1022 {
1023         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1024         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1029  * request is cancelled.
1030  */
1031 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1032 {
1033         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1034         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1035 }
1036
1037 struct rq_flags {
1038         unsigned long flags;
1039         struct pin_cookie cookie;
1040 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1041         /*
1042          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1043          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1044          * restored in rq_repin_lock().
1045          */
1046         unsigned int clock_update_flags;
1047 #endif
1048 };
1049
1050 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1051 {
1052         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1053
1054 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1055         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1056         rf->clock_update_flags = 0;
1057 #endif
1058 }
1059
1060 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1061 {
1062 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1063         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1064                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1065 #endif
1066
1067         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1068 }
1069
1070 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1071 {
1072         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1073
1074 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1075         /*
1076          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1077          */
1078         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1079 #endif
1080 }
1081
1082 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1083         __acquires(rq->lock);
1084
1085 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1086         __acquires(p->pi_lock)
1087         __acquires(rq->lock);
1088
1089 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1090         __releases(rq->lock)
1091 {
1092         rq_unpin_lock(rq, rf);
1093         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1094 }
1095
1096 static inline void
1097 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1098         __releases(rq->lock)
1099         __releases(p->pi_lock)
1100 {
1101         rq_unpin_lock(rq, rf);
1102         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1103         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1104 }
1105
1106 static inline void
1107 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1108         __acquires(rq->lock)
1109 {
1110         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1111         rq_pin_lock(rq, rf);
1112 }
1113
1114 static inline void
1115 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1116         __acquires(rq->lock)
1117 {
1118         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1119         rq_pin_lock(rq, rf);
1120 }
1121
1122 static inline void
1123 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1124         __acquires(rq->lock)
1125 {
1126         raw_spin_lock(&rq->lock);
1127         rq_pin_lock(rq, rf);
1128 }
1129
1130 static inline void
1131 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         raw_spin_lock(&rq->lock);
1135         rq_repin_lock(rq, rf);
1136 }
1137
1138 static inline void
1139 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1140         __releases(rq->lock)
1141 {
1142         rq_unpin_lock(rq, rf);
1143         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1144 }
1145
1146 static inline void
1147 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1148         __releases(rq->lock)
1149 {
1150         rq_unpin_lock(rq, rf);
1151         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1152 }
1153
1154 static inline void
1155 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1156         __releases(rq->lock)
1157 {
1158         rq_unpin_lock(rq, rf);
1159         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1160 }
1161
1162 static inline struct rq *
1163 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1164         __acquires(rq->lock)
1165 {
1166         struct rq *rq;
1167
1168         local_irq_disable();
1169         rq = this_rq();
1170         rq_lock(rq, rf);
1171         return rq;
1172 }
1173
1174 #ifdef CONFIG_NUMA
1175 enum numa_topology_type {
1176         NUMA_DIRECT,
1177         NUMA_GLUELESS_MESH,
1178         NUMA_BACKPLANE,
1179 };
1180 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1181 extern int sched_max_numa_distance;
1182 extern bool find_numa_distance(int distance);
1183 #endif
1184
1185 #ifdef CONFIG_NUMA
1186 extern void sched_init_numa(void);
1187 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1188 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1189 #else
1190 static inline void sched_init_numa(void) { }
1191 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1192 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1193 #endif
1194
1195 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1196 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1197 enum numa_faults_stats {
1198         NUMA_MEM = 0,
1199         NUMA_CPU,
1200         NUMA_MEMBUF,
1201         NUMA_CPUBUF
1202 };
1203 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1204 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1205 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1206                         int cpu, int scpu);
1207 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1208 #else
1209 static inline void
1210 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1211 {
1212 }
1213 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1214
1215 #ifdef CONFIG_SMP
1216
1217 static inline void
1218 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1219                        struct callback_head *head,
1220                        void (*func)(struct rq *rq))
1221 {
1222         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1223
1224         if (unlikely(head->next))
1225                 return;
1226
1227         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1228         head->next = rq->balance_callback;
1229         rq->balance_callback = head;
1230 }
1231
1232 extern void sched_ttwu_pending(void);
1233
1234 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1235         rcu_dereference_check((p), \
1236                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1237
1238 /*
1239  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1240  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1241  *
1242  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1243  * preempt-disabled sections.
1244  */
1245 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1246         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1247                         __sd; __sd = __sd->parent)
1248
1249 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1250
1251 /**
1252  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1253  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1254  *              be returned.
1255  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1256  *              for the given CPU.
1257  *
1258  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1259  */
1260 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1261 {
1262         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1263
1264         for_each_domain(cpu, sd) {
1265                 if (!(sd->flags & flag))
1266                         break;
1267                 hsd = sd;
1268         }
1269
1270         return hsd;
1271 }
1272
1273 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1274 {
1275         struct sched_domain *sd;
1276
1277         for_each_domain(cpu, sd) {
1278                 if (sd->flags & flag)
1279                         break;
1280         }
1281
1282         return sd;
1283 }
1284
1285 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1286 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1287 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1288 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1289 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1290 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1291 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1292
1293 struct sched_group_capacity {
1294         atomic_t                ref;
1295         /*
1296          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1297          * for a single CPU.
1298          */
1299         unsigned long           capacity;
1300         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1301         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1302         unsigned long           next_update;
1303         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1304
1305 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1306         int                     id;
1307 #endif
1308
1309         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1310 };
1311
1312 struct sched_group {
1313         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1314         atomic_t                ref;
1315
1316         unsigned int            group_weight;
1317         struct sched_group_capacity *sgc;
1318         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1319
1320         /*
1321          * The CPUs this group covers.
1322          *
1323          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1324          * by attaching extra space to the end of the structure,
1325          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1326          */
1327         unsigned long           cpumask[0];
1328 };
1329
1330 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1331 {
1332         return to_cpumask(sg->cpumask);
1333 }
1334
1335 /*
1336  * See build_balance_mask().
1337  */
1338 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1339 {
1340         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1341 }
1342
1343 /**
1344  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1345  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1346  */
1347 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1348 {
1349         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1350 }
1351
1352 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1353
1354 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1355 void register_sched_domain_sysctl(void);
1356 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1357 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1358 #else
1359 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1360 {
1361 }
1362 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1363 {
1364 }
1365 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1366 {
1367 }
1368 #endif
1369
1370 #else
1371
1372 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1373
1374 #endif /* CONFIG_SMP */
1375
1376 #include "stats.h"
1377 #include "autogroup.h"
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1380
1381 /*
1382  * Return the group to which this tasks belongs.
1383  *
1384  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1385  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1386  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1387  *
1388  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1389  * core changes this before calling sched_move_task().
1390  *
1391  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1392  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1393  */
1394 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1395 {
1396         return p->sched_task_group;
1397 }
1398
1399 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1400 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1401 {
1402 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1403         struct task_group *tg = task_group(p);
1404 #endif
1405
1406 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1407         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1408         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1409         p->se.parent = tg->se[cpu];
1410 #endif
1411
1412 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1413         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1414         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1415 #endif
1416 }
1417
1418 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1419
1420 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1421 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1422 {
1423         return NULL;
1424 }
1425
1426 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1427
1428 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1429 {
1430         set_task_rq(p, cpu);
1431 #ifdef CONFIG_SMP
1432         /*
1433          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1434          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1435          * per-task data have been completed by this moment.
1436          */
1437         smp_wmb();
1438 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1439         p->cpu = cpu;
1440 #else
1441         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1442 #endif
1443         p->wake_cpu = cpu;
1444 #endif
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1449  */
1450 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1451 # include <linux/static_key.h>
1452 # define const_debug __read_mostly
1453 #else
1454 # define const_debug const
1455 #endif
1456
1457 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1458         __SCHED_FEAT_##name ,
1459
1460 enum {
1461 #include "features.h"
1462         __SCHED_FEAT_NR,
1463 };
1464
1465 #undef SCHED_FEAT
1466
1467 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1468
1469 /*
1470  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1471  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1472  */
1473 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1474
1475 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1476 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1477 {                                                                       \
1478         return static_key_##enabled(key);                               \
1479 }
1480
1481 #include "features.h"
1482 #undef SCHED_FEAT
1483
1484 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1485 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1486
1487 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1488
1489 /*
1490  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1491  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1492  * features default.
1493  */
1494 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1495         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1496 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1497 #include "features.h"
1498         0;
1499 #undef SCHED_FEAT
1500
1501 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1502
1503 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1504
1505 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1506 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1507
1508 static inline u64 global_rt_period(void)
1509 {
1510         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1511 }
1512
1513 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1514 {
1515         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1516                 return RUNTIME_INF;
1517
1518         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1519 }
1520
1521 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1522 {
1523         return rq->curr == p;
1524 }
1525
1526 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1527 {
1528 #ifdef CONFIG_SMP
1529         return p->on_cpu;
1530 #else
1531         return task_current(rq, p);
1532 #endif
1533 }
1534
1535 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1536 {
1537         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1538 }
1539
1540 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1541 {
1542         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * wake flags
1547  */
1548 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1549 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1550 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1551
1552 /*
1553  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1554  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1555  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1556  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1557  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1558  * slice expiry etc.
1559  */
1560
1561 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1562 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1563
1564 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1565 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1566
1567 /*
1568  * {de,en}queue flags:
1569  *
1570  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1571  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1572  *
1573  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1574  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1575  *                should preserve as much state as possible.
1576  *
1577  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1578  *        in the runqueue.
1579  *
1580  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1581  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1582  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1583  *
1584  */
1585
1586 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1587 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1588 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1589 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1590
1591 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1592 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1593 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1594 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1595
1596 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1597 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1598 #ifdef CONFIG_SMP
1599 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1600 #else
1601 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1602 #endif
1603
1604 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1605
1606 struct sched_class {
1607         const struct sched_class *next;
1608
1609         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1610         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1611         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1612         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1613
1614         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1615
1616         /*
1617          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1618          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1619          * something equivalent.
1620          *
1621          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1622          * tasks.
1623          */
1624         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1625                                                struct task_struct *prev,
1626                                                struct rq_flags *rf);
1627         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1628
1629 #ifdef CONFIG_SMP
1630         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1631         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1632
1633         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1634
1635         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1636                                  const struct cpumask *newmask);
1637
1638         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1639         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1640 #endif
1641
1642         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1643         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1644         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1645         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1646
1647         /*
1648          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1649          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1650          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1651          */
1652         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1653         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1654         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1655                               int oldprio);
1656
1657         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1658                                         struct task_struct *task);
1659
1660         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1661
1662 #define TASK_SET_GROUP          0
1663 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1664
1665 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1666         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1667 #endif
1668 };
1669
1670 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1671 {
1672         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1673 }
1674
1675 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1676 {
1677         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1678 }
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1682 #else
1683 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1684 #endif
1685 #define for_each_class(class) \
1686    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1687
1688 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1689 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1690 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1691 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1692 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1693
1694
1695 #ifdef CONFIG_SMP
1696
1697 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1698
1699 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1700
1701 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1702
1703 #endif
1704
1705 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1706 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1707                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1708 {
1709         rq->idle_state = idle_state;
1710 }
1711
1712 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1713 {
1714         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1715
1716         return rq->idle_state;
1717 }
1718 #else
1719 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1720                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1721 {
1722 }
1723
1724 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1725 {
1726         return NULL;
1727 }
1728 #endif
1729
1730 extern void schedule_idle(void);
1731
1732 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1733 extern void sched_init_granularity(void);
1734 extern void update_max_interval(void);
1735
1736 extern void init_sched_dl_class(void);
1737 extern void init_sched_rt_class(void);
1738 extern void init_sched_fair_class(void);
1739
1740 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1741
1742 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1743 extern void resched_cpu(int cpu);
1744
1745 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1746 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1747
1748 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1749 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1750 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1751 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1752 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1753
1754 #define BW_SHIFT                20
1755 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1756 #define RATIO_SHIFT             8
1757 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1758
1759 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1760 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1761
1762 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1763 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1764 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1765
1766 /*
1767  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1768  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1769  * nohz mode if necessary.
1770  */
1771 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1772 {
1773         int cpu;
1774
1775         if (!tick_nohz_full_enabled())
1776                 return;
1777
1778         cpu = cpu_of(rq);
1779
1780         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1781                 return;
1782
1783         if (sched_can_stop_tick(rq))
1784                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1785         else
1786                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1787 }
1788 #else
1789 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1790 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1791 #endif
1792
1793 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1794 {
1795         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1796
1797         rq->nr_running = prev_nr + count;
1798
1799         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1802                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1803 #endif
1804         }
1805
1806         sched_update_tick_dependency(rq);
1807 }
1808
1809 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1810 {
1811         rq->nr_running -= count;
1812         /* Check if we still need preemption */
1813         sched_update_tick_dependency(rq);
1814 }
1815
1816 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1817 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1818
1819 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1820
1821 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1822 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1823
1824 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1825
1826 /*
1827  * Use hrtick when:
1828  *  - enabled by features
1829  *  - hrtimer is actually high res
1830  */
1831 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1832 {
1833         if (!sched_feat(HRTICK))
1834                 return 0;
1835         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1836                 return 0;
1837         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1838 }
1839
1840 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1841
1842 #else
1843
1844 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1845 {
1846         return 0;
1847 }
1848
1849 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1850
1851 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1852 static __always_inline
1853 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1854 {
1855         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1856 }
1857 #endif
1858
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1861 static __always_inline
1862 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1863 {
1864         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1865                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1866
1867         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1868 }
1869 #endif
1870 #else
1871 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1872 static __always_inline
1873 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1874 {
1875         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1876 }
1877 #endif
1878 #endif
1879
1880 #ifdef CONFIG_SMP
1881 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1882
1883 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1884
1885 /*
1886  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1887  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1888  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1889  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1890  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1891  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1892  */
1893 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1894         __releases(this_rq->lock)
1895         __acquires(busiest->lock)
1896         __acquires(this_rq->lock)
1897 {
1898         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1899         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1900
1901         return 1;
1902 }
1903
1904 #else
1905 /*
1906  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1907  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1908  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1909  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1910  * regardless of entry order into the function.
1911  */
1912 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1913         __releases(this_rq->lock)
1914         __acquires(busiest->lock)
1915         __acquires(this_rq->lock)
1916 {
1917         int ret = 0;
1918
1919         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1920                 if (busiest < this_rq) {
1921                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1922                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1923                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1924                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1925                         ret = 1;
1926                 } else
1927                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1928                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1929         }
1930         return ret;
1931 }
1932
1933 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1934
1935 /*
1936  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1937  */
1938 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1939 {
1940         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1941                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1942                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1943                 BUG_ON(1);
1944         }
1945
1946         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1947 }
1948
1949 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1950         __releases(busiest->lock)
1951 {
1952         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1953         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1954 }
1955
1956 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1957 {
1958         if (l1 > l2)
1959                 swap(l1, l2);
1960
1961         spin_lock(l1);
1962         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1963 }
1964
1965 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1966 {
1967         if (l1 > l2)
1968                 swap(l1, l2);
1969
1970         spin_lock_irq(l1);
1971         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1972 }
1973
1974 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1975 {
1976         if (l1 > l2)
1977                 swap(l1, l2);
1978
1979         raw_spin_lock(l1);
1980         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1981 }
1982
1983 /*
1984  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1985  *
1986  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1987  * you need to do so manually before calling.
1988  */
1989 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1990         __acquires(rq1->lock)
1991         __acquires(rq2->lock)
1992 {
1993         BUG_ON(!irqs_disabled());
1994         if (rq1 == rq2) {
1995                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1996                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1997         } else {
1998                 if (rq1 < rq2) {
1999                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2000                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2001                 } else {
2002                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2003                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2004                 }
2005         }
2006 }
2007
2008 /*
2009  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2010  *
2011  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2012  * you need to do so manually after calling.
2013  */
2014 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2015         __releases(rq1->lock)
2016         __releases(rq2->lock)
2017 {
2018         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2019         if (rq1 != rq2)
2020                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2021         else
2022                 __release(rq2->lock);
2023 }
2024
2025 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2026 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2027 extern bool sched_smp_initialized;
2028
2029 #else /* CONFIG_SMP */
2030
2031 /*
2032  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2033  *
2034  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2035  * you need to do so manually before calling.
2036  */
2037 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2038         __acquires(rq1->lock)
2039         __acquires(rq2->lock)
2040 {
2041         BUG_ON(!irqs_disabled());
2042         BUG_ON(rq1 != rq2);
2043         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2044         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2045 }
2046
2047 /*
2048  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2049  *
2050  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2051  * you need to do so manually after calling.
2052  */
2053 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2054         __releases(rq1->lock)
2055         __releases(rq2->lock)
2056 {
2057         BUG_ON(rq1 != rq2);
2058         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2059         __release(rq2->lock);
2060 }
2061
2062 #endif
2063
2064 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2065 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2066
2067 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2068 extern bool sched_debug_enabled;
2069
2070 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2071 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2072 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2073 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2074 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2075 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2076 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2077 extern void
2078 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2079 extern void
2080 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2081         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2082 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2083 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2084
2085 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2086 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2087 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2088
2089 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2090 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2091
2092 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2093 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2094 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2095
2096 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2097 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2098
2099 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2100
2101 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2102
2103 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2104 #else
2105 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2106 #endif
2107
2108
2109 #ifdef CONFIG_SMP
2110 static inline
2111 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2112 {
2113         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2114         int i;
2115
2116         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2117                          "sched RCU must be held");
2118         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2119                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2120
2121                 rq->dl.extra_bw += bw;
2122         }
2123 }
2124 #else
2125 static inline
2126 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2127 {
2128         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2129
2130         dl->extra_bw += bw;
2131 }
2132 #endif
2133
2134
2135 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2136 struct irqtime {
2137         u64                     total;
2138         u64                     tick_delta;
2139         u64                     irq_start_time;
2140         struct u64_stats_sync   sync;
2141 };
2142
2143 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2144
2145 /*
2146  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2147  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2148  * and never move forward.
2149  */
2150 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2151 {
2152         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2153         unsigned int seq;
2154         u64 total;
2155
2156         do {
2157                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2158                 total = irqtime->total;
2159         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2160
2161         return total;
2162 }
2163 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2164
2165 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2166 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2167
2168 /**
2169  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2170  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2171  * @flags: Update reason flags.
2172  *
2173  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2174  * being updated.
2175  *
2176  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2177  *
2178  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2179  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2180  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2181  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2182  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2183  * active all the time (or there are RT tasks only).
2184  *
2185  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2186  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2187  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2188  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2189  */
2190 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2191 {
2192         struct update_util_data *data;
2193
2194         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2195                                                   cpu_of(rq)));
2196         if (data)
2197                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2198 }
2199 #else
2200 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2201 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2202
2203 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2204 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2205 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2206 # endif
2207 #else
2208 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2209 #endif
2210
2211 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2212 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2213 {
2214         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2215 }
2216
2217 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2218 {
2219         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2220 }
2221
2222 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2223 {
2224         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2225
2226         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2227                 util = max_t(unsigned long, util,
2228                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2229         }
2230
2231         return util;
2232 }
2233
2234 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2235 {
2236         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2237 }
2238 #endif
2239
2240 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2241 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2242 {
2243         return rq->avg_irq.util_avg;
2244 }
2245
2246 static inline
2247 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2248 {
2249         util *= (max - irq);
2250         util /= max;
2251
2252         return util;
2253
2254 }
2255 #else
2256 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2257 {
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 static inline
2262 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2263 {
2264         return util;
2265 }
2266 #endif