kernel/sched/sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Scheduler internal types and methods:
   4  */
   5 #ifndef _KERNEL_SCHED_SCHED_H
   6 #define _KERNEL_SCHED_SCHED_H
   7
   8 #include <linux/sched/affinity.h>
   9 #include <linux/sched/autogroup.h>
  10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
  11 #include <linux/sched/deadline.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/sched/loadavg.h>
  14 #include <linux/sched/mm.h>
  15 #include <linux/sched/rseq_api.h>
  16 #include <linux/sched/signal.h>
  17 #include <linux/sched/smt.h>
  18 #include <linux/sched/stat.h>
  19 #include <linux/sched/sysctl.h>
  20 #include <linux/sched/task_flags.h>
  21 #include <linux/sched/task.h>
  22 #include <linux/sched/topology.h>
  23
  24 #include <linux/atomic.h>
  25 #include <linux/bitmap.h>
  26 #include <linux/bug.h>
  27 #include <linux/capability.h>
  28 #include <linux/cgroup_api.h>
  29 #include <linux/cgroup.h>
  30 #include <linux/cpufreq.h>
  31 #include <linux/cpumask_api.h>
  32 #include <linux/ctype.h>
  33 #include <linux/file.h>
  34 #include <linux/fs_api.h>
  35 #include <linux/hrtimer_api.h>
  36 #include <linux/interrupt.h>
  37 #include <linux/irq_work.h>
  38 #include <linux/jiffies.h>
  39 #include <linux/kref_api.h>
  40 #include <linux/kthread.h>
  41 #include <linux/ktime_api.h>
  42 #include <linux/lockdep_api.h>
  43 #include <linux/lockdep.h>
  44 #include <linux/minmax.h>
  45 #include <linux/mm.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/mutex_api.h>
  48 #include <linux/plist.h>
  49 #include <linux/poll.h>
  50 #include <linux/proc_fs.h>
  51 #include <linux/profile.h>
  52 #include <linux/psi.h>
  53 #include <linux/rcupdate.h>
  54 #include <linux/seq_file.h>
  55 #include <linux/seqlock.h>
  56 #include <linux/softirq.h>
  57 #include <linux/spinlock_api.h>
  58 #include <linux/static_key.h>
  59 #include <linux/stop_machine.h>
  60 #include <linux/syscalls_api.h>
  61 #include <linux/syscalls.h>
  62 #include <linux/tick.h>
  63 #include <linux/topology.h>
  64 #include <linux/types.h>
  65 #include <linux/u64_stats_sync_api.h>
  66 #include <linux/uaccess.h>
  67 #include <linux/wait_api.h>
  68 #include <linux/wait_bit.h>
  69 #include <linux/workqueue_api.h>
  70
  71 #include <trace/events/power.h>
  72 #include <trace/events/sched.h>
  73
  74 #include "../workqueue_internal.h"
  75
  76 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
  77 #include <linux/cgroup.h>
  78 #include <linux/psi.h>
  79 #endif
  80
  81 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  82 # include <linux/static_key.h>
  83 #endif
  84
  85 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  86 # include <asm/paravirt.h>
  87 # include <asm/paravirt_api_clock.h>
  88 #endif
  89
  90 #include "cpupri.h"
  91 #include "cpudeadline.h"
  92
  93 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  94 # define SCHED_WARN_ON(x)      WARN_ONCE(x, #x)
  95 #else
  96 # define SCHED_WARN_ON(x)      ({ (void)(x), 0; })
  97 #endif
  98
  99 struct rq;
 100 struct cpuidle_state;
 101
 102 /* task_struct::on_rq states: */
 103 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
 104 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
 105
 106 extern __read_mostly int scheduler_running;
 107
 108 extern unsigned long calc_load_update;
 109 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
 110
 111 extern unsigned int sysctl_sched_child_runs_first;
 112
 113 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
 114 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
 115
 116 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
 117
 118 extern unsigned int sysctl_sched_rt_period;
 119 extern int sysctl_sched_rt_runtime;
 120 extern int sched_rr_timeslice;
 121
 122 /*
 123  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 124  */
 125 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 126
 127 /*
 128  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 129  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 130  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 131  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 132  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 133  *
 134  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 135  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 136  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 137  *
 138  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 139  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 140  */
 141 #ifdef CONFIG_64BIT
 142 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 143 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 144 # define scale_load_down(w) \
 145 ({ \
 146         unsigned long __w = (w); \
 147         if (__w) \
 148                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 149         __w; \
 150 })
 151 #else
 152 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 153 # define scale_load(w)          (w)
 154 # define scale_load_down(w)     (w)
 155 #endif
 156
 157 /*
 158  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 159  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 160  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 161  * following must be true:
 162  *
 163  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
 164  *
 165  */
 166 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 167
 168 /*
 169  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 170  * 10 -> just above 1us
 171  * 9  -> just above 0.5us
 172  */
 173 #define DL_SCALE                10
 174
 175 /*
 176  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 177  */
 178 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 179
 180 static inline int idle_policy(int policy)
 181 {
 182         return policy == SCHED_IDLE;
 183 }
 184 static inline int fair_policy(int policy)
 185 {
 186         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 187 }
 188
 189 static inline int rt_policy(int policy)
 190 {
 191         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 192 }
 193
 194 static inline int dl_policy(int policy)
 195 {
 196         return policy == SCHED_DEADLINE;
 197 }
 198 static inline bool valid_policy(int policy)
 199 {
 200         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 201                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 202 }
 203
 204 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 205 {
 206         return idle_policy(p->policy);
 207 }
 208
 209 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 210 {
 211         return rt_policy(p->policy);
 212 }
 213
 214 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 215 {
 216         return dl_policy(p->policy);
 217 }
 218
 219 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 220
 221 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 222 {
 223         s64 diff = sample - *avg;
 224         *avg += diff / 8;
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
 229  * is UB; cap at size-1.
 230  */
 231 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
 232         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
 233
 234 /*
 235  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 236  *
 237  * This is actually gross. :(
 238  *
 239  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 240  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 241  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 242  * available on such platforms.
 243  *
 244  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 245  */
 246 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 247
 248 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
 249
 250 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 251 {
 252 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 253         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 254 #else
 255         return false;
 256 #endif
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 261  */
 262 static inline bool
 263 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 264 {
 265         return dl_entity_is_special(a) ||
 266                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 271  */
 272 struct rt_prio_array {
 273         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 274         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 275 };
 276
 277 struct rt_bandwidth {
 278         /* nests inside the rq lock: */
 279         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 280         ktime_t                 rt_period;
 281         u64                     rt_runtime;
 282         struct hrtimer          rt_period_timer;
 283         unsigned int            rt_period_active;
 284 };
 285
 286 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 287
 288 struct dl_bandwidth {
 289         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 290         u64                     dl_runtime;
 291         u64                     dl_period;
 292 };
 293
 294 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 295 {
 296         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 301  * we need some place where:
 302  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 303  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 304  *    each root domain;
 305  *
 306  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 307  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 308  * that, since here we are only interested in admission control, we
 309  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 310  * need a timer to replenish it.
 311  *
 312  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 313  * meaning that:
 314  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 315  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 316  */
 317 struct dl_bw {
 318         raw_spinlock_t          lock;
 319         u64                     bw;
 320         u64                     total_bw;
 321 };
 322
 323 /*
 324  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
 325  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
 326  *
 327  * The function will return true if the CPU original capacity of the
 328  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
 329  * task and false otherwise.
 330  */
 331 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
 332 {
 333         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
 334
 335         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
 336 }
 337
 338 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 339 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 340 extern void sched_dl_do_global(void);
 341 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 342 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 343 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 344 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 345 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 346 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 347 extern int  dl_cpu_busy(int cpu, struct task_struct *p);
 348
 349 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 350
 351 struct cfs_rq;
 352 struct rt_rq;
 353
 354 extern struct list_head task_groups;
 355
 356 struct cfs_bandwidth {
 357 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 358         raw_spinlock_t          lock;
 359         ktime_t                 period;
 360         u64                     quota;
 361         u64                     runtime;
 362         u64                     burst;
 363         u64                     runtime_snap;
 364         s64                     hierarchical_quota;
 365
 366         u8                      idle;
 367         u8                      period_active;
 368         u8                      slack_started;
 369         struct hrtimer          period_timer;
 370         struct hrtimer          slack_timer;
 371         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 372
 373         /* Statistics: */
 374         int                     nr_periods;
 375         int                     nr_throttled;
 376         int                     nr_burst;
 377         u64                     throttled_time;
 378         u64                     burst_time;
 379 #endif
 380 };
 381
 382 /* Task group related information */
 383 struct task_group {
 384         struct cgroup_subsys_state css;
 385
 386 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 387         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 388         struct sched_entity     **se;
 389         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 390         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 391         unsigned long           shares;
 392
 393         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
 394         int                     idle;
 395
 396 #ifdef  CONFIG_SMP
 397         /*
 398          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 399          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 400          * will also be accessed at each tick.
 401          */
 402         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 403 #endif
 404 #endif
 405
 406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 407         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 408         struct rt_rq            **rt_rq;
 409
 410         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 411 #endif
 412
 413         struct rcu_head         rcu;
 414         struct list_head        list;
 415
 416         struct task_group       *parent;
 417         struct list_head        siblings;
 418         struct list_head        children;
 419
 420 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 421         struct autogroup        *autogroup;
 422 #endif
 423
 424         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 425
 426 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 427         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 428         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 429         /* Clamp values requested for a task group */
 430         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 431         /* Effective clamp values used for a task group */
 432         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 433 #endif
 434
 435 };
 436
 437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 438 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 439
 440 /*
 441  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 442  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 443  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 444  * too large, so as the shares value of a task group.
 445  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 446  *  limitation from this.)
 447  */
 448 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 449 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 450 #endif
 451
 452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 453
 454 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 455                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 456
 457 /*
 458  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 459  * leaving it for the final time.
 460  *
 461  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 462  */
 463 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 464 {
 465         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 466 }
 467
 468 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 469
 470 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 471 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 472 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 473 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 474 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 475                         struct sched_entity *se, int cpu,
 476                         struct sched_entity *parent);
 477 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 478
 479 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 480 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 481 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 482
 483 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 484 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 485 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 486 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 487                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 488                 struct sched_rt_entity *parent);
 489 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 490 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 491 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 492 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 493 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 494
 495 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 496 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 497                                struct task_group *parent);
 498 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 499 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
 500
 501 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 502
 503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 504 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 505
 506 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
 507
 508 #ifdef CONFIG_SMP
 509 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 510                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 511 #else /* !CONFIG_SMP */
 512 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 513                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 514 #endif /* CONFIG_SMP */
 515 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 516
 517 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 518
 519 struct cfs_bandwidth { };
 520
 521 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 522
 523 /* CFS-related fields in a runqueue */
 524 struct cfs_rq {
 525         struct load_weight      load;
 526         unsigned int            nr_running;
 527         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 528         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
 529         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 530
 531         u64                     exec_clock;
 532         u64                     min_vruntime;
 533 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
 534         unsigned int            forceidle_seq;
 535         u64                     min_vruntime_fi;
 536 #endif
 537
 538 #ifndef CONFIG_64BIT
 539         u64                     min_vruntime_copy;
 540 #endif
 541
 542         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 543
 544         /*
 545          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 546          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 547          */
 548         struct sched_entity     *curr;
 549         struct sched_entity     *next;
 550         struct sched_entity     *last;
 551         struct sched_entity     *skip;
 552
 553 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 554         unsigned int            nr_spread_over;
 555 #endif
 556
 557 #ifdef CONFIG_SMP
 558         /*
 559          * CFS load tracking
 560          */
 561         struct sched_avg        avg;
 562 #ifndef CONFIG_64BIT
 563         u64                     load_last_update_time_copy;
 564 #endif
 565         struct {
 566                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 567                 int             nr;
 568                 unsigned long   load_avg;
 569                 unsigned long   util_avg;
 570                 unsigned long   runnable_avg;
 571         } removed;
 572
 573 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 574         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 575         long                    propagate;
 576         long                    prop_runnable_sum;
 577
 578         /*
 579          *   h_load = weight * f(tg)
 580          *
 581          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 582          * this group.
 583          */
 584         unsigned long           h_load;
 585         u64                     last_h_load_update;
 586         struct sched_entity     *h_load_next;
 587 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 588 #endif /* CONFIG_SMP */
 589
 590 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 591         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 592
 593         /*
 594          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 595          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 596          * (like users, containers etc.)
 597          *
 598          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 599          * This list is used during load balance.
 600          */
 601         int                     on_list;
 602         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 603         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 604
 605         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
 606         int                     idle;
 607
 608 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 609         int                     runtime_enabled;
 610         s64                     runtime_remaining;
 611
 612         u64                     throttled_clock;
 613         u64                     throttled_clock_pelt;
 614         u64                     throttled_clock_pelt_time;
 615         int                     throttled;
 616         int                     throttle_count;
 617         struct list_head        throttled_list;
 618 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 619 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 620 };
 621
 622 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 623 {
 624         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 625 }
 626
 627 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 628 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 629 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 630 #endif
 631
 632 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 633 struct rt_rq {
 634         struct rt_prio_array    active;
 635         unsigned int            rt_nr_running;
 636         unsigned int            rr_nr_running;
 637 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 638         struct {
 639                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 640 #ifdef CONFIG_SMP
 641                 int             next; /* next highest */
 642 #endif
 643         } highest_prio;
 644 #endif
 645 #ifdef CONFIG_SMP
 646         unsigned int            rt_nr_migratory;
 647         unsigned int            rt_nr_total;
 648         int                     overloaded;
 649         struct plist_head       pushable_tasks;
 650
 651 #endif /* CONFIG_SMP */
 652         int                     rt_queued;
 653
 654         int                     rt_throttled;
 655         u64                     rt_time;
 656         u64                     rt_runtime;
 657         /* Nests inside the rq lock: */
 658         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 659
 660 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 661         unsigned int            rt_nr_boosted;
 662
 663         struct rq               *rq;
 664         struct task_group       *tg;
 665 #endif
 666 };
 667
 668 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 669 {
 670         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 671 }
 672
 673 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 674 struct dl_rq {
 675         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 676         struct rb_root_cached   root;
 677
 678         unsigned int            dl_nr_running;
 679
 680 #ifdef CONFIG_SMP
 681         /*
 682          * Deadline values of the currently executing and the
 683          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 684          * the decision whether or not a ready but not running task
 685          * should migrate somewhere else.
 686          */
 687         struct {
 688                 u64             curr;
 689                 u64             next;
 690         } earliest_dl;
 691
 692         unsigned int            dl_nr_migratory;
 693         int                     overloaded;
 694
 695         /*
 696          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 697          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 698          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 699          */
 700         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 701 #else
 702         struct dl_bw            dl_bw;
 703 #endif
 704         /*
 705          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 706          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 707          * task blocks
 708          */
 709         u64                     running_bw;
 710
 711         /*
 712          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 713          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 714          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 715          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 716          * policy, or terminates).
 717          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 718          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 719          */
 720         u64                     this_bw;
 721         u64                     extra_bw;
 722
 723         /*
 724          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 725          * by the GRUB algorithm.
 726          */
 727         u64                     bw_ratio;
 728 };
 729
 730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 731 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 732 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 733
 734 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 735 {
 736         if (!entity_is_task(se))
 737                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 738 }
 739
 740 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 741 {
 742         if (entity_is_task(se))
 743                 return !!se->on_rq;
 744         else
 745                 return se->runnable_weight;
 746 }
 747
 748 #else
 749 #define entity_is_task(se)      1
 750
 751 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 752
 753 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 754 {
 755         return !!se->on_rq;
 756 }
 757 #endif
 758
 759 #ifdef CONFIG_SMP
 760 /*
 761  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 762  */
 763 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 764 {
 765         return scale_load_down(se->load.weight);
 766 }
 767
 768
 769 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 770 {
 771         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 772 }
 773
 774 struct perf_domain {
 775         struct em_perf_domain *em_pd;
 776         struct perf_domain *next;
 777         struct rcu_head rcu;
 778 };
 779
 780 /* Scheduling group status flags */
 781 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 782 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 783
 784 /*
 785  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 786  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 787  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 788  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 789  * object.
 790  *
 791  */
 792 struct root_domain {
 793         atomic_t                refcount;
 794         atomic_t                rto_count;
 795         struct rcu_head         rcu;
 796         cpumask_var_t           span;
 797         cpumask_var_t           online;
 798
 799         /*
 800          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 801          * - More than one runnable task
 802          * - Running task is misfit
 803          */
 804         int                     overload;
 805
 806         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 807         int                     overutilized;
 808
 809         /*
 810          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 811          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 812          */
 813         cpumask_var_t           dlo_mask;
 814         atomic_t                dlo_count;
 815         struct dl_bw            dl_bw;
 816         struct cpudl            cpudl;
 817
 818         /*
 819          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
 820          * updated. It's monotonously increasing value.
 821          *
 822          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
 823          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
 824          */
 825         u64 visit_gen;
 826
 827 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 828         /*
 829          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 830          */
 831         struct irq_work         rto_push_work;
 832         raw_spinlock_t          rto_lock;
 833         /* These are only updated and read within rto_lock */
 834         int                     rto_loop;
 835         int                     rto_cpu;
 836         /* These atomics are updated outside of a lock */
 837         atomic_t                rto_loop_next;
 838         atomic_t                rto_loop_start;
 839 #endif
 840         /*
 841          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 842          * one runnable RT task.
 843          */
 844         cpumask_var_t           rto_mask;
 845         struct cpupri           cpupri;
 846
 847         unsigned long           max_cpu_capacity;
 848
 849         /*
 850          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 851          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 852          */
 853         struct perf_domain __rcu *pd;
 854 };
 855
 856 extern void init_defrootdomain(void);
 857 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 858 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 859 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 860 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 861
 862 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 863 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 864 #endif
 865 #endif /* CONFIG_SMP */
 866
 867 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 868 /*
 869  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 870  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 871  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 872  *
 873  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 874  * clamp value.
 875  */
 876 struct uclamp_bucket {
 877         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 878         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 879 };
 880
 881 /*
 882  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 883  * @value: currently active clamp values for a rq
 884  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 885  *
 886  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 887  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 888  * (or actually running) with that value.
 889  *
 890  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 891  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 892  *
 893  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 894  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 895  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 896  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 897  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 898  *
 899  * Since on each system we expect only a limited number of different
 900  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 901  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 902  */
 903 struct uclamp_rq {
 904         unsigned int value;
 905         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 906 };
 907
 908 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 909 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 910
 911 /*
 912  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 913  *
 914  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 915  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 916  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 917  */
 918 struct rq {
 919         /* runqueue lock: */
 920         raw_spinlock_t          __lock;
 921
 922         /*
 923          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 924          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 925          */
 926         unsigned int            nr_running;
 927 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 928         unsigned int            nr_numa_running;
 929         unsigned int            nr_preferred_running;
 930         unsigned int            numa_migrate_on;
 931 #endif
 932 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 933 #ifdef CONFIG_SMP
 934         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 935         unsigned int            has_blocked_load;
 936         call_single_data_t      nohz_csd;
 937 #endif /* CONFIG_SMP */
 938         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 939         atomic_t                nohz_flags;
 940 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 941
 942 #ifdef CONFIG_SMP
 943         unsigned int            ttwu_pending;
 944 #endif
 945         u64                     nr_switches;
 946
 947 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 948         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 949         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 950         unsigned int            uclamp_flags;
 951 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 952 #endif
 953
 954         struct cfs_rq           cfs;
 955         struct rt_rq            rt;
 956         struct dl_rq            dl;
 957
 958 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 959         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 960         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 961         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 962 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 963
 964         /*
 965          * This is part of a global counter where only the total sum
 966          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 967          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 968          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 969          */
 970         unsigned int            nr_uninterruptible;
 971
 972         struct task_struct __rcu        *curr;
 973         struct task_struct      *idle;
 974         struct task_struct      *stop;
 975         unsigned long           next_balance;
 976         struct mm_struct        *prev_mm;
 977
 978         unsigned int            clock_update_flags;
 979         u64                     clock;
 980         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 981         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 982         u64                     clock_pelt;
 983         unsigned long           lost_idle_time;
 984
 985         atomic_t                nr_iowait;
 986
 987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 988         u64 last_seen_need_resched_ns;
 989         int ticks_without_resched;
 990 #endif
 991
 992 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 993         int membarrier_state;
 994 #endif
 995
 996 #ifdef CONFIG_SMP
 997         struct root_domain              *rd;
 998         struct sched_domain __rcu       *sd;
 999
1000         unsigned long           cpu_capacity;
1001         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1002
1003         struct callback_head    *balance_callback;
1004
1005         unsigned char           nohz_idle_balance;
1006         unsigned char           idle_balance;
1007
1008         unsigned long           misfit_task_load;
1009
1010         /* For active balancing */
1011         int                     active_balance;
1012         int                     push_cpu;
1013         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1014
1015         /* CPU of this runqueue: */
1016         int                     cpu;
1017         int                     online;
1018
1019         struct list_head cfs_tasks;
1020
1021         struct sched_avg        avg_rt;
1022         struct sched_avg        avg_dl;
1023 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1024         struct sched_avg        avg_irq;
1025 #endif
1026 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1027         struct sched_avg        avg_thermal;
1028 #endif
1029         u64                     idle_stamp;
1030         u64                     avg_idle;
1031
1032         unsigned long           wake_stamp;
1033         u64                     wake_avg_idle;
1034
1035         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1036         u64                     max_idle_balance_cost;
1037
1038 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1039         struct rcuwait          hotplug_wait;
1040 #endif
1041 #endif /* CONFIG_SMP */
1042
1043 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1044         u64                     prev_irq_time;
1045 #endif
1046 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1047         u64                     prev_steal_time;
1048 #endif
1049 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1050         u64                     prev_steal_time_rq;
1051 #endif
1052
1053         /* calc_load related fields */
1054         unsigned long           calc_load_update;
1055         long                    calc_load_active;
1056
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1058 #ifdef CONFIG_SMP
1059         call_single_data_t      hrtick_csd;
1060 #endif
1061         struct hrtimer          hrtick_timer;
1062         ktime_t                 hrtick_time;
1063 #endif
1064
1065 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1066         /* latency stats */
1067         struct sched_info       rq_sched_info;
1068         unsigned long long      rq_cpu_time;
1069         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1070
1071         /* sys_sched_yield() stats */
1072         unsigned int            yld_count;
1073
1074         /* schedule() stats */
1075         unsigned int            sched_count;
1076         unsigned int            sched_goidle;
1077
1078         /* try_to_wake_up() stats */
1079         unsigned int            ttwu_count;
1080         unsigned int            ttwu_local;
1081 #endif
1082
1083 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1084         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1085         struct cpuidle_state    *idle_state;
1086 #endif
1087
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089         unsigned int            nr_pinned;
1090 #endif
1091         unsigned int            push_busy;
1092         struct cpu_stop_work    push_work;
1093
1094 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1095         /* per rq */
1096         struct rq               *core;
1097         struct task_struct      *core_pick;
1098         unsigned int            core_enabled;
1099         unsigned int            core_sched_seq;
1100         struct rb_root          core_tree;
1101
1102         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1103         unsigned int            core_task_seq;
1104         unsigned int            core_pick_seq;
1105         unsigned long           core_cookie;
1106         unsigned int            core_forceidle_count;
1107         unsigned int            core_forceidle_seq;
1108         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1109         u64                     core_forceidle_start;
1110 #endif
1111 };
1112
1113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1114
1115 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1116 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1117 {
1118         return cfs_rq->rq;
1119 }
1120
1121 #else
1122
1123 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1124 {
1125         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1126 }
1127 #endif
1128
1129 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1130 {
1131 #ifdef CONFIG_SMP
1132         return rq->cpu;
1133 #else
1134         return 0;
1135 #endif
1136 }
1137
1138 #define MDF_PUSH        0x01
1139
1140 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         return p->migration_disabled;
1144 #else
1145         return false;
1146 #endif
1147 }
1148
1149 struct sched_group;
1150 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1151 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1152
1153 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1154
1155 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1156 {
1157         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1158 }
1159
1160 static inline bool sched_core_disabled(void)
1161 {
1162         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1167  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1168  */
1169 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (sched_core_enabled(rq))
1172                 return &rq->core->__lock;
1173
1174         return &rq->__lock;
1175 }
1176
1177 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1178 {
1179         if (rq->core_enabled)
1180                 return &rq->core->__lock;
1181
1182         return &rq->__lock;
1183 }
1184
1185 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1186
1187 /*
1188  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1189  * when core scheduling is enabled.
1190  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1191  * cookie if the CPU is in an idle core.
1192  */
1193 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1194 {
1195         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1196         if (!sched_core_enabled(rq))
1197                 return true;
1198
1199         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1200 }
1201
1202 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1203 {
1204         bool idle_core = true;
1205         int cpu;
1206
1207         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1208         if (!sched_core_enabled(rq))
1209                 return true;
1210
1211         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1212                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1213                         idle_core = false;
1214                         break;
1215                 }
1216         }
1217
1218         /*
1219          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1220          * cookies.
1221          */
1222         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1223 }
1224
1225 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1226                                             struct task_struct *p,
1227                                             struct sched_group *group)
1228 {
1229         int cpu;
1230
1231         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1232         if (!sched_core_enabled(rq))
1233                 return true;
1234
1235         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1236                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1237                         return true;
1238         }
1239         return false;
1240 }
1241
1242 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1243 {
1244         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1245 }
1246
1247 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1248 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1249
1250 extern void sched_core_get(void);
1251 extern void sched_core_put(void);
1252
1253 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1254
1255 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1256 {
1257         return false;
1258 }
1259
1260 static inline bool sched_core_disabled(void)
1261 {
1262         return true;
1263 }
1264
1265 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1266 {
1267         return &rq->__lock;
1268 }
1269
1270 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1271 {
1272         return &rq->__lock;
1273 }
1274
1275 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1276 {
1277         return true;
1278 }
1279
1280 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1281 {
1282         return true;
1283 }
1284
1285 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1286                                             struct task_struct *p,
1287                                             struct sched_group *group)
1288 {
1289         return true;
1290 }
1291 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1292
1293 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1294 {
1295         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1296 }
1297
1298 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1299 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1300 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1301
1302 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1303 {
1304         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1305 }
1306
1307 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1308 {
1309         local_irq_disable();
1310         raw_spin_rq_lock(rq);
1311 }
1312
1313 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1314 {
1315         raw_spin_rq_unlock(rq);
1316         local_irq_enable();
1317 }
1318
1319 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1320 {
1321         unsigned long flags;
1322         local_irq_save(flags);
1323         raw_spin_rq_lock(rq);
1324         return flags;
1325 }
1326
1327 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1328 {
1329         raw_spin_rq_unlock(rq);
1330         local_irq_restore(flags);
1331 }
1332
1333 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1334 do {                                            \
1335         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1336 } while (0)
1337
1338 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1339 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1340
1341 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1342 {
1343         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1344                 __update_idle_core(rq);
1345 }
1346
1347 #else
1348 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1349 #endif
1350
1351 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1352
1353 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1354 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1355 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1356 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1357 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1358
1359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1360 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1361 {
1362         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1363         return container_of(se, struct task_struct, se);
1364 }
1365
1366 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1367 {
1368         return p->se.cfs_rq;
1369 }
1370
1371 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1372 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1373 {
1374         return se->cfs_rq;
1375 }
1376
1377 /* runqueue "owned" by this group */
1378 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1379 {
1380         return grp->my_q;
1381 }
1382
1383 #else
1384
1385 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1386 {
1387         return container_of(se, struct task_struct, se);
1388 }
1389
1390 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1391 {
1392         return &task_rq(p)->cfs;
1393 }
1394
1395 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1396 {
1397         struct task_struct *p = task_of(se);
1398         struct rq *rq = task_rq(p);
1399
1400         return &rq->cfs;
1401 }
1402
1403 /* runqueue "owned" by this group */
1404 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1405 {
1406         return NULL;
1407 }
1408 #endif
1409
1410 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1411
1412 /*
1413  * rq::clock_update_flags bits
1414  *
1415  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1416  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1417  *  neighbouring rq clock updates.
1418  *
1419  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1420  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1421  *
1422  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1423  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1424  *
1425  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1426  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1427  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1428  *
1429  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1430  *
1431  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1432  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1433  * back.
1434  */
1435 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1436 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1437 #define RQCF_UPDATED            0x04
1438
1439 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1440 {
1441         /*
1442          * The only reason for not seeing a clock update since the
1443          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1444          */
1445         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1446 }
1447
1448 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1449 {
1450         lockdep_assert_rq_held(rq);
1451         assert_clock_updated(rq);
1452
1453         return rq->clock;
1454 }
1455
1456 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1457 {
1458         lockdep_assert_rq_held(rq);
1459         assert_clock_updated(rq);
1460
1461         return rq->clock_task;
1462 }
1463
1464 /**
1465  * By default the decay is the default pelt decay period.
1466  * The decay shift can change the decay period in
1467  * multiples of 32.
1468  *  Decay shift         Decay period(ms)
1469  *      0                       32
1470  *      1                       64
1471  *      2                       128
1472  *      3                       256
1473  *      4                       512
1474  */
1475 extern int sched_thermal_decay_shift;
1476
1477 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1478 {
1479         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1480 }
1481
1482 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1483 {
1484         lockdep_assert_rq_held(rq);
1485         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1490  * request is canceled.
1491  */
1492 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1493 {
1494         lockdep_assert_rq_held(rq);
1495         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1496 }
1497
1498 struct rq_flags {
1499         unsigned long flags;
1500         struct pin_cookie cookie;
1501 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1502         /*
1503          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1504          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1505          * restored in rq_repin_lock().
1506          */
1507         unsigned int clock_update_flags;
1508 #endif
1509 };
1510
1511 extern struct callback_head balance_push_callback;
1512
1513 /*
1514  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1515  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1516  *
1517  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1518  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1519  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1520  *
1521  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1522  */
1523 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1524 {
1525         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1526
1527 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1528         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1529         rf->clock_update_flags = 0;
1530 #ifdef CONFIG_SMP
1531         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1532 #endif
1533 #endif
1534 }
1535
1536 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1537 {
1538 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1539         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1540                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1541 #endif
1542
1543         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1544 }
1545
1546 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1547 {
1548         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1549
1550 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1551         /*
1552          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1553          */
1554         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1555 #endif
1556 }
1557
1558 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1559         __acquires(rq->lock);
1560
1561 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1562         __acquires(p->pi_lock)
1563         __acquires(rq->lock);
1564
1565 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1566         __releases(rq->lock)
1567 {
1568         rq_unpin_lock(rq, rf);
1569         raw_spin_rq_unlock(rq);
1570 }
1571
1572 static inline void
1573 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1574         __releases(rq->lock)
1575         __releases(p->pi_lock)
1576 {
1577         rq_unpin_lock(rq, rf);
1578         raw_spin_rq_unlock(rq);
1579         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1580 }
1581
1582 static inline void
1583 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1584         __acquires(rq->lock)
1585 {
1586         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1587         rq_pin_lock(rq, rf);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1592         __acquires(rq->lock)
1593 {
1594         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1595         rq_pin_lock(rq, rf);
1596 }
1597
1598 static inline void
1599 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1600         __acquires(rq->lock)
1601 {
1602         raw_spin_rq_lock(rq);
1603         rq_pin_lock(rq, rf);
1604 }
1605
1606 static inline void
1607 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1608         __releases(rq->lock)
1609 {
1610         rq_unpin_lock(rq, rf);
1611         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1612 }
1613
1614 static inline void
1615 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1616         __releases(rq->lock)
1617 {
1618         rq_unpin_lock(rq, rf);
1619         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1620 }
1621
1622 static inline void
1623 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1624         __releases(rq->lock)
1625 {
1626         rq_unpin_lock(rq, rf);
1627         raw_spin_rq_unlock(rq);
1628 }
1629
1630 static inline struct rq *
1631 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1632         __acquires(rq->lock)
1633 {
1634         struct rq *rq;
1635
1636         local_irq_disable();
1637         rq = this_rq();
1638         rq_lock(rq, rf);
1639         return rq;
1640 }
1641
1642 #ifdef CONFIG_NUMA
1643 enum numa_topology_type {
1644         NUMA_DIRECT,
1645         NUMA_GLUELESS_MESH,
1646         NUMA_BACKPLANE,
1647 };
1648 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1649 extern int sched_max_numa_distance;
1650 extern bool find_numa_distance(int distance);
1651 extern void sched_init_numa(int offline_node);
1652 extern void sched_update_numa(int cpu, bool online);
1653 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1654 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1655 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1656 #else
1657 static inline void sched_init_numa(int offline_node) { }
1658 static inline void sched_update_numa(int cpu, bool online) { }
1659 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1660 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1661 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1662 {
1663         return nr_cpu_ids;
1664 }
1665 #endif
1666
1667 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1668 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1669 enum numa_faults_stats {
1670         NUMA_MEM = 0,
1671         NUMA_CPU,
1672         NUMA_MEMBUF,
1673         NUMA_CPUBUF
1674 };
1675 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1676 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1677 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1678                         int cpu, int scpu);
1679 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1680 #else
1681 static inline void
1682 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1683 {
1684 }
1685 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1686
1687 #ifdef CONFIG_SMP
1688
1689 static inline void
1690 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1691                        struct callback_head *head,
1692                        void (*func)(struct rq *rq))
1693 {
1694         lockdep_assert_rq_held(rq);
1695
1696         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1697                 return;
1698
1699         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1700         head->next = rq->balance_callback;
1701         rq->balance_callback = head;
1702 }
1703
1704 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1705         rcu_dereference_check((p), \
1706                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1707
1708 /*
1709  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1710  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1711  *
1712  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1713  * preempt-disabled sections.
1714  */
1715 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1716         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1717                         __sd; __sd = __sd->parent)
1718
1719 /**
1720  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1721  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1722  *              be returned.
1723  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1724  *              for the given CPU.
1725  *
1726  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1727  */
1728 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1729 {
1730         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1731
1732         for_each_domain(cpu, sd) {
1733                 if (!(sd->flags & flag))
1734                         break;
1735                 hsd = sd;
1736         }
1737
1738         return hsd;
1739 }
1740
1741 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1742 {
1743         struct sched_domain *sd;
1744
1745         for_each_domain(cpu, sd) {
1746                 if (sd->flags & flag)
1747                         break;
1748         }
1749
1750         return sd;
1751 }
1752
1753 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1754 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1755 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1756 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1757 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1758 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1759 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1760 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1761
1762 struct sched_group_capacity {
1763         atomic_t                ref;
1764         /*
1765          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1766          * for a single CPU.
1767          */
1768         unsigned long           capacity;
1769         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1770         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1771         unsigned long           next_update;
1772         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1773
1774 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1775         int                     id;
1776 #endif
1777
1778         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1779 };
1780
1781 struct sched_group {
1782         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1783         atomic_t                ref;
1784
1785         unsigned int            group_weight;
1786         struct sched_group_capacity *sgc;
1787         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1788         int                     flags;
1789
1790         /*
1791          * The CPUs this group covers.
1792          *
1793          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1794          * by attaching extra space to the end of the structure,
1795          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1796          */
1797         unsigned long           cpumask[];
1798 };
1799
1800 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1801 {
1802         return to_cpumask(sg->cpumask);
1803 }
1804
1805 /*
1806  * See build_balance_mask().
1807  */
1808 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1809 {
1810         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1811 }
1812
1813 /**
1814  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1815  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1816  */
1817 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1818 {
1819         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1820 }
1821
1822 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1823
1824 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1825 void update_sched_domain_debugfs(void);
1826 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1827 #else
1828 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1829 {
1830 }
1831 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1832 {
1833 }
1834 #endif
1835
1836 extern int sched_update_scaling(void);
1837 #endif /* CONFIG_SMP */
1838
1839 #include "stats.h"
1840
1841 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1842
1843 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1844
1845 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1846 {
1847         if (schedstat_enabled())
1848                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1849 }
1850
1851 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1852
1853 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1854 {
1855         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1856                 __sched_core_tick(rq);
1857 }
1858
1859 #else
1860
1861 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1862
1863 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1864
1865 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1866
1867 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1868
1869 /*
1870  * Return the group to which this tasks belongs.
1871  *
1872  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1873  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1874  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1875  *
1876  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1877  * core changes this before calling sched_move_task().
1878  *
1879  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1880  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1881  */
1882 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1883 {
1884         return p->sched_task_group;
1885 }
1886
1887 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1888 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1889 {
1890 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1891         struct task_group *tg = task_group(p);
1892 #endif
1893
1894 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1895         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1896         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1897         p->se.parent = tg->se[cpu];
1898 #endif
1899
1900 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1901         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1902         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1903 #endif
1904 }
1905
1906 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1907
1908 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1909 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1910 {
1911         return NULL;
1912 }
1913
1914 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1915
1916 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1917 {
1918         set_task_rq(p, cpu);
1919 #ifdef CONFIG_SMP
1920         /*
1921          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1922          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1923          * per-task data have been completed by this moment.
1924          */
1925         smp_wmb();
1926         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1927         p->wake_cpu = cpu;
1928 #endif
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1933  */
1934 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1935 # define const_debug __read_mostly
1936 #else
1937 # define const_debug const
1938 #endif
1939
1940 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1941         __SCHED_FEAT_##name ,
1942
1943 enum {
1944 #include "features.h"
1945         __SCHED_FEAT_NR,
1946 };
1947
1948 #undef SCHED_FEAT
1949
1950 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1951
1952 /*
1953  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1954  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1955  */
1956 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1957
1958 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1959 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1960 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1961 {                                                                       \
1962         return static_key_##enabled(key);                               \
1963 }
1964
1965 #include "features.h"
1966 #undef SCHED_FEAT
1967
1968 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1969 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1970
1971 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1972
1973 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1974
1975 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1976
1977 #else /* !SCHED_DEBUG */
1978
1979 /*
1980  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1981  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1982  * features default.
1983  */
1984 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1985         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1986 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1987 #include "features.h"
1988         0;
1989 #undef SCHED_FEAT
1990
1991 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1992
1993 #endif /* SCHED_DEBUG */
1994
1995 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1996 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1997
1998 static inline u64 global_rt_period(void)
1999 {
2000         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2001 }
2002
2003 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2004 {
2005         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2006                 return RUNTIME_INF;
2007
2008         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2009 }
2010
2011 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2012 {
2013         return rq->curr == p;
2014 }
2015
2016 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2017 {
2018 #ifdef CONFIG_SMP
2019         return p->on_cpu;
2020 #else
2021         return task_current(rq, p);
2022 #endif
2023 }
2024
2025 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2026 {
2027         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2028 }
2029
2030 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2031 {
2032         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2033 }
2034
2035 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2036 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2037 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2038 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2039
2040 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2041 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2042 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2043
2044 #ifdef CONFIG_SMP
2045 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2046 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2047 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2048 #endif
2049
2050 /*
2051  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2052  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2053  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2054  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2055  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2056  * slice expiry etc.
2057  */
2058
2059 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2060 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2061
2062 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2063 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2064
2065 /*
2066  * {de,en}queue flags:
2067  *
2068  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2069  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2070  *
2071  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2072  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2073  *                should preserve as much state as possible.
2074  *
2075  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2076  *        in the runqueue.
2077  *
2078  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2079  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2080  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2081  *
2082  */
2083
2084 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2085 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2086 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2087 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2088
2089 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2090 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2091 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2092 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2093
2094 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2095 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2096 #ifdef CONFIG_SMP
2097 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2098 #else
2099 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2100 #endif
2101
2102 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2103
2104 struct sched_class {
2105
2106 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2107         int uclamp_enabled;
2108 #endif
2109
2110         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2111         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2112         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2113         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2114
2115         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2116
2117         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2118
2119         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2120         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2121
2122 #ifdef CONFIG_SMP
2123         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2124         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2125
2126         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2127
2128         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2129
2130         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2131
2132         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2133                                  const struct cpumask *newmask,
2134                                  u32 flags);
2135
2136         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2137         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2138
2139         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2140 #endif
2141
2142         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2143         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2144         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2145
2146         /*
2147          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2148          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2149          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2150          */
2151         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2152         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2153         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2154                               int oldprio);
2155
2156         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2157                                         struct task_struct *task);
2158
2159         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2160
2161 #define TASK_SET_GROUP          0
2162 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2163
2164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2165         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2166 #endif
2167 };
2168
2169 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2170 {
2171         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2172         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2173 }
2174
2175 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2176 {
2177         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2178 }
2179
2180
2181 /*
2182  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2183  * section which is ordered by the linker script:
2184  *
2185  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2186  *
2187  * *CAREFUL* they are laid out in *REVERSE* order!!!
2188  *
2189  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2190  */
2191 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2192 const struct sched_class name##_sched_class \
2193         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2194         __section("__" #name "_sched_class")
2195
2196 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2197 extern struct sched_class __sched_class_highest[];
2198 extern struct sched_class __sched_class_lowest[];
2199
2200 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2201         for (class = (_from); class < (_to); class++)
2202
2203 #define for_each_class(class) \
2204         for_class_range(class, __sched_class_highest, __sched_class_lowest)
2205
2206 #define sched_class_above(_a, _b)       ((_a) < (_b))
2207
2208 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2209 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2210 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2211 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2212 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2213
2214 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2215 {
2216         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2217 }
2218
2219 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2220 {
2221         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2222 }
2223
2224 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2225 {
2226         return rq->rt.rt_queued > 0;
2227 }
2228
2229 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2230 {
2231         return rq->cfs.nr_running > 0;
2232 }
2233
2234 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2235 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2236
2237 #define SCA_CHECK               0x01
2238 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2239 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2240 #define SCA_USER                0x08
2241
2242 #ifdef CONFIG_SMP
2243
2244 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2245
2246 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2247
2248 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2249
2250 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2251 {
2252         struct task_struct *p = rq->curr;
2253
2254         lockdep_assert_rq_held(rq);
2255
2256         if (rq->push_busy)
2257                 return NULL;
2258
2259         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2260                 return NULL;
2261
2262         if (p->migration_disabled)
2263                 return NULL;
2264
2265         rq->push_busy = true;
2266         return get_task_struct(p);
2267 }
2268
2269 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2270
2271 #endif
2272
2273 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2274 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2275                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2276 {
2277         rq->idle_state = idle_state;
2278 }
2279
2280 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2281 {
2282         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2283
2284         return rq->idle_state;
2285 }
2286 #else
2287 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2288                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2289 {
2290 }
2291
2292 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2293 {
2294         return NULL;
2295 }
2296 #endif
2297
2298 extern void schedule_idle(void);
2299
2300 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2301 extern void sched_init_granularity(void);
2302 extern void update_max_interval(void);
2303
2304 extern void init_sched_dl_class(void);
2305 extern void init_sched_rt_class(void);
2306 extern void init_sched_fair_class(void);
2307
2308 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2309
2310 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2311 extern void resched_cpu(int cpu);
2312
2313 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2314 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2315 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
2316
2317 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2318 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2319 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2320
2321 #define BW_SHIFT                20
2322 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2323 #define RATIO_SHIFT             8
2324 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2325 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2326 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2327
2328 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2329 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2330
2331 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2332 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2333 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2334
2335 /*
2336  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2337  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2338  * nohz mode if necessary.
2339  */
2340 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2341 {
2342         int cpu = cpu_of(rq);
2343
2344         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2345                 return;
2346
2347         if (sched_can_stop_tick(rq))
2348                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2349         else
2350                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2351 }
2352 #else
2353 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2354 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2355 #endif
2356
2357 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2358 {
2359         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2360
2361         rq->nr_running = prev_nr + count;
2362         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2363                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2364         }
2365
2366 #ifdef CONFIG_SMP
2367         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2368                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2369                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2370         }
2371 #endif
2372
2373         sched_update_tick_dependency(rq);
2374 }
2375
2376 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2377 {
2378         rq->nr_running -= count;
2379         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2380                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2381         }
2382
2383         /* Check if we still need preemption */
2384         sched_update_tick_dependency(rq);
2385 }
2386
2387 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2388 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2389
2390 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2391
2392 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2393 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2394
2395 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2396 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2397 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2398 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2399 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2400 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2401 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2402
2403 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2404
2405 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2406 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2407 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2408 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2409 #endif
2410
2411 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2412
2413 /*
2414  * Use hrtick when:
2415  *  - enabled by features
2416  *  - hrtimer is actually high res
2417  */
2418 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2419 {
2420         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2421                 return 0;
2422         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2423 }
2424
2425 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2426 {
2427         if (!sched_feat(HRTICK))
2428                 return 0;
2429         return hrtick_enabled(rq);
2430 }
2431
2432 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2433 {
2434         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2435                 return 0;
2436         return hrtick_enabled(rq);
2437 }
2438
2439 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2440
2441 #else
2442
2443 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2444 {
2445         return 0;
2446 }
2447
2448 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2449 {
2450         return 0;
2451 }
2452
2453 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2454 {
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2459
2460 #ifndef arch_scale_freq_tick
2461 static __always_inline
2462 void arch_scale_freq_tick(void)
2463 {
2464 }
2465 #endif
2466
2467 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2468 /**
2469  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2470  * @cpu: the CPU in question.
2471  *
2472  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2473  *
2474  *     f_curr
2475  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2476  *     f_max
2477  */
2478 static __always_inline
2479 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2480 {
2481         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2482 }
2483 #endif
2484
2485 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2486 /*
2487  * In double_lock_balance()/double_rq_lock(), we use raw_spin_rq_lock() to
2488  * acquire rq lock instead of rq_lock(). So at the end of these two functions
2489  * we need to call double_rq_clock_clear_update() to clear RQCF_UPDATED of
2490  * rq->clock_update_flags to avoid the WARN_DOUBLE_CLOCK warning.
2491  */
2492 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2493 {
2494         rq1->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2495         /* rq1 == rq2 for !CONFIG_SMP, so just clear RQCF_UPDATED once. */
2496 #ifdef CONFIG_SMP
2497         rq2->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2498 #endif
2499 }
2500 #else
2501 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2) {}
2502 #endif
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2507 {
2508 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2509         /*
2510          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2511          * order by core-id first and cpu-id second.
2512          *
2513          * Notably:
2514          *
2515          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2516          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2517          *
2518          * when only cpu-id is considered.
2519          */
2520         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2521                 return true;
2522         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2523                 return false;
2524
2525         /*
2526          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2527          */
2528 #endif
2529         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2530 }
2531
2532 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2533
2534 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2535
2536 /*
2537  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2538  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2539  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2540  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2541  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2542  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2543  */
2544 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2545         __releases(this_rq->lock)
2546         __acquires(busiest->lock)
2547         __acquires(this_rq->lock)
2548 {
2549         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2550         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2551
2552         return 1;
2553 }
2554
2555 #else
2556 /*
2557  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2558  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2559  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2560  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2561  * regardless of entry order into the function.
2562  */
2563 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2564         __releases(this_rq->lock)
2565         __acquires(busiest->lock)
2566         __acquires(this_rq->lock)
2567 {
2568         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest) ||
2569             likely(raw_spin_rq_trylock(busiest))) {
2570                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2571                 return 0;
2572         }
2573
2574         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2575                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2576                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2577                 return 0;
2578         }
2579
2580         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2581         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2582
2583         return 1;
2584 }
2585
2586 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2587
2588 /*
2589  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2590  */
2591 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2592 {
2593         lockdep_assert_irqs_disabled();
2594
2595         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2596 }
2597
2598 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2599         __releases(busiest->lock)
2600 {
2601         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2602                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2603         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2604 }
2605
2606 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2607 {
2608         if (l1 > l2)
2609                 swap(l1, l2);
2610
2611         spin_lock(l1);
2612         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2613 }
2614
2615 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2616 {
2617         if (l1 > l2)
2618                 swap(l1, l2);
2619
2620         spin_lock_irq(l1);
2621         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2622 }
2623
2624 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2625 {
2626         if (l1 > l2)
2627                 swap(l1, l2);
2628
2629         raw_spin_lock(l1);
2630         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2631 }
2632
2633 /*
2634  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2635  *
2636  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2637  * you need to do so manually after calling.
2638  */
2639 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2640         __releases(rq1->lock)
2641         __releases(rq2->lock)
2642 {
2643         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2644                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2645         else
2646                 __release(rq2->lock);
2647         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2648 }
2649
2650 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2651 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2652 extern bool sched_smp_initialized;
2653
2654 #else /* CONFIG_SMP */
2655
2656 /*
2657  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2658  *
2659  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2660  * you need to do so manually before calling.
2661  */
2662 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2663         __acquires(rq1->lock)
2664         __acquires(rq2->lock)
2665 {
2666         BUG_ON(!irqs_disabled());
2667         BUG_ON(rq1 != rq2);
2668         raw_spin_rq_lock(rq1);
2669         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2670         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2675  *
2676  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2677  * you need to do so manually after calling.
2678  */
2679 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2680         __releases(rq1->lock)
2681         __releases(rq2->lock)
2682 {
2683         BUG_ON(rq1 != rq2);
2684         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2685         __release(rq2->lock);
2686 }
2687
2688 #endif
2689
2690 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2691 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2692
2693 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2694 extern bool sched_debug_verbose;
2695
2696 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2697 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2698 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2699 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2700 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2701 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2702
2703 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2704 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2705 extern void
2706 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2707 extern void
2708 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2709         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2710 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2711 #else
2712 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2713 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2714
2715 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2716 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2717 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2718
2719 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2720 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2721
2722 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2723 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2724 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2725 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2726 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2727
2728 /* Run rebalance_domains() */
2729 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2730 /* Update blocked load */
2731 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2732 /* Update blocked load when entering idle */
2733 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2734 /* Update nohz.next_balance */
2735 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2736
2737 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2738
2739 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2740
2741 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2742 #else
2743 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2744 #endif
2745
2746 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2747 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2748 #else
2749 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2750 #endif
2751
2752 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2753 struct irqtime {
2754         u64                     total;
2755         u64                     tick_delta;
2756         u64                     irq_start_time;
2757         struct u64_stats_sync   sync;
2758 };
2759
2760 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2761
2762 /*
2763  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2764  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2765  * and never move forward.
2766  */
2767 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2768 {
2769         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2770         unsigned int seq;
2771         u64 total;
2772
2773         do {
2774                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2775                 total = irqtime->total;
2776         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2777
2778         return total;
2779 }
2780 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2781
2782 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2783 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2784
2785 /**
2786  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2787  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2788  * @flags: Update reason flags.
2789  *
2790  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2791  * being updated.
2792  *
2793  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2794  *
2795  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2796  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2797  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2798  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2799  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2800  * active all the time (or there are RT tasks only).
2801  *
2802  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2803  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2804  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2805  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2806  */
2807 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2808 {
2809         struct update_util_data *data;
2810
2811         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2812                                                   cpu_of(rq)));
2813         if (data)
2814                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2815 }
2816 #else
2817 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2818 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2819
2820 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2821 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2822 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2823 # endif
2824 #else
2825 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2826 #endif
2827
2828 #ifdef CONFIG_SMP
2829 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2830 {
2831         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2832 }
2833
2834 /**
2835  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2836  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2837  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2838  *
2839  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2840  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2841  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2842  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2843  */
2844 enum cpu_util_type {
2845         FREQUENCY_UTIL,
2846         ENERGY_UTIL,
2847 };
2848
2849 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2850                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2851                                  struct task_struct *p);
2852
2853 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2854 {
2855         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2856 }
2857
2858 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2859 {
2860         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2861 }
2862
2863 /**
2864  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2865  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2866  *
2867  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2868  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2869  *
2870  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2871  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2872  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2873  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2874  * capacity at f_max.
2875  *
2876  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2877  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2878  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2879  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2880  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2881  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2882  *
2883  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2884  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2885  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2886  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2887  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2888  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2889  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2890  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2891  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2892  *
2893  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
2894  */
2895 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
2896 {
2897         struct cfs_rq *cfs_rq;
2898         unsigned long util;
2899
2900         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
2901         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
2902
2903         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2904                 util = max_t(unsigned long, util,
2905                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
2906         }
2907
2908         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
2909 }
2910
2911 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2912 {
2913         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2914 }
2915 #endif
2916
2917 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2918 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2919
2920 /**
2921  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2922  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2923  * @util:       The util value to clamp.
2924  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2925  *              against @rq only.
2926  *
2927  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2928  *
2929  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2930  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2931  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2932  *
2933  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2934  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2935  * static key is disabled.
2936  */
2937 static __always_inline
2938 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2939                                   struct task_struct *p)
2940 {
2941         unsigned long min_util = 0;
2942         unsigned long max_util = 0;
2943
2944         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2945                 return util;
2946
2947         if (p) {
2948                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2949                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2950
2951                 /*
2952                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2953                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2954                  */
2955                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2956                         goto out;
2957         }
2958
2959         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2960         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2961 out:
2962         /*
2963          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2964          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2965          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2966          */
2967         if (unlikely(min_util >= max_util))
2968                 return min_util;
2969
2970         return clamp(util, min_util, max_util);
2971 }
2972
2973 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
2974 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
2975 {
2976         unsigned long rq_util;
2977         unsigned long max_util;
2978
2979         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2980                 return false;
2981
2982         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
2983         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2984
2985         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
2986 }
2987
2988 /*
2989  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2990  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2991  * an operation that requires it.
2992  *
2993  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2994  * hence is active.
2995  */
2996 static inline bool uclamp_is_used(void)
2997 {
2998         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2999 }
3000 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3001 static inline
3002 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3003                                   struct task_struct *p)
3004 {
3005         return util;
3006 }
3007
3008 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3009
3010 static inline bool uclamp_is_used(void)
3011 {
3012         return false;
3013 }
3014 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3015
3016 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3017 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3018 {
3019         return rq->avg_irq.util_avg;
3020 }
3021
3022 static inline
3023 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3024 {
3025         util *= (max - irq);
3026         util /= max;
3027
3028         return util;
3029
3030 }
3031 #else
3032 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3033 {
3034         return 0;
3035 }
3036
3037 static inline
3038 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3039 {
3040         return util;
3041 }
3042 #endif
3043
3044 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3045
3046 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3047
3048 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3049
3050 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3051 {
3052         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3053 }
3054
3055 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3056
3057 #define perf_domain_span(pd) NULL
3058 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3059
3060 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3061
3062 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3063 /*
3064  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3065  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3066  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3067  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3068  */
3069 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3070                                         struct mm_struct *prev_mm,
3071                                         struct mm_struct *next_mm)
3072 {
3073         int membarrier_state;
3074
3075         if (prev_mm == next_mm)
3076                 return;
3077
3078         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3079         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3080                 return;
3081
3082         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3083 }
3084 #else
3085 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3086                                         struct mm_struct *prev_mm,
3087                                         struct mm_struct *next_mm)
3088 {
3089 }
3090 #endif
3091
3092 #ifdef CONFIG_SMP
3093 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3094 {
3095         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3096                 return false;
3097
3098         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3099                 return false;
3100
3101         return true;
3102 }
3103 #endif
3104
3105 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3106 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3107
3108 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3109 extern int preempt_dynamic_mode;
3110 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3111 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3112 #endif
3113
3114 #endif /* _KERNEL_SCHED_SCHED_H */