kernel/sched/sched.h

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