Merge tag 's390-5.15-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/compat.h>
42 #include <linux/context_tracking.h>
43 #include <linux/cpufreq.h>
44 #include <linux/cpuidle.h>
45 #include <linux/cpuset.h>
46 #include <linux/ctype.h>
47 #include <linux/debugfs.h>
48 #include <linux/delayacct.h>
49 #include <linux/energy_model.h>
50 #include <linux/init_task.h>
51 #include <linux/kprobes.h>
52 #include <linux/kthread.h>
53 #include <linux/membarrier.h>
54 #include <linux/migrate.h>
55 #include <linux/mmu_context.h>
56 #include <linux/nmi.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/prefetch.h>
59 #include <linux/profile.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/rcupdate_wait.h>
63 #include <linux/security.h>
64 #include <linux/stop_machine.h>
65 #include <linux/suspend.h>
66 #include <linux/swait.h>
67 #include <linux/syscalls.h>
68 #include <linux/task_work.h>
69 #include <linux/tsacct_kern.h>
70
71 #include <asm/tlb.h>
72
73 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
74 # include <asm/paravirt.h>
75 #endif
76
77 #include "cpupri.h"
78 #include "cpudeadline.h"
79
80 #include <trace/events/sched.h>
81
82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
83 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
84 #else
85 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
86 #endif
87
88 struct rq;
89 struct cpuidle_state;
90
91 /* task_struct::on_rq states: */
92 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
93 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
94
95 extern __read_mostly int scheduler_running;
96
97 extern unsigned long calc_load_update;
98 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
99
100 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
101 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
102
103 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 /*
110  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
111  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
112  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
113  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
114  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
115  *
116  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
117  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
118  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
119  *
120  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
121  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
122  */
123 #ifdef CONFIG_64BIT
124 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 # define scale_load_down(w) \
127 ({ \
128         unsigned long __w = (w); \
129         if (__w) \
130                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
131         __w; \
132 })
133 #else
134 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
135 # define scale_load(w)          (w)
136 # define scale_load_down(w)     (w)
137 #endif
138
139 /*
140  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
141  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
142  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
143  * following must be true:
144  *
145  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
146  *
147  */
148 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
149
150 /*
151  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
152  * 10 -> just above 1us
153  * 9  -> just above 0.5us
154  */
155 #define DL_SCALE                10
156
157 /*
158  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
159  */
160 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
161
162 static inline int idle_policy(int policy)
163 {
164         return policy == SCHED_IDLE;
165 }
166 static inline int fair_policy(int policy)
167 {
168         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
169 }
170
171 static inline int rt_policy(int policy)
172 {
173         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
174 }
175
176 static inline int dl_policy(int policy)
177 {
178         return policy == SCHED_DEADLINE;
179 }
180 static inline bool valid_policy(int policy)
181 {
182         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
183                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
184 }
185
186 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
187 {
188         return idle_policy(p->policy);
189 }
190
191 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
192 {
193         return rt_policy(p->policy);
194 }
195
196 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
197 {
198         return dl_policy(p->policy);
199 }
200
201 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
202
203 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
204 {
205         s64 diff = sample - *avg;
206         *avg += diff / 8;
207 }
208
209 /*
210  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
211  * is UB; cap at size-1.
212  */
213 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
214         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
215
216 /*
217  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
218  *
219  * This is actually gross. :(
220  *
221  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
222  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
223  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
224  * available on such platforms.
225  *
226  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
227  */
228 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
229
230 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
231 {
232 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
233         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
234 #else
235         return false;
236 #endif
237 }
238
239 /*
240  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
241  */
242 static inline bool
243 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
244 {
245         return dl_entity_is_special(a) ||
246                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
247 }
248
249 /*
250  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
251  */
252 struct rt_prio_array {
253         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
254         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
255 };
256
257 struct rt_bandwidth {
258         /* nests inside the rq lock: */
259         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
260         ktime_t                 rt_period;
261         u64                     rt_runtime;
262         struct hrtimer          rt_period_timer;
263         unsigned int            rt_period_active;
264 };
265
266 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
267
268 struct dl_bandwidth {
269         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
270         u64                     dl_runtime;
271         u64                     dl_period;
272 };
273
274 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
275 {
276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
277 }
278
279 /*
280  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
281  * we need some place where:
282  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
283  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
284  *    each root domain;
285  *
286  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
287  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
288  * that, since here we are only interested in admission control, we
289  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
290  * need a timer to replenish it.
291  *
292  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
293  * meaning that:
294  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
295  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
296  */
297 struct dl_bw {
298         raw_spinlock_t          lock;
299         u64                     bw;
300         u64                     total_bw;
301 };
302
303 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
304
305 static inline
306 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
307 {
308         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
309         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
310 }
311
312 static inline
313 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
314 {
315         dl_b->total_bw += tsk_bw;
316         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
317 }
318
319 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
320                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
321 {
322         return dl_b->bw != -1 &&
323                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
324 }
325
326 /*
327  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
328  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
329  *
330  * The function will return true if the CPU original capacity of the
331  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
332  * task and false otherwise.
333  */
334 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
335 {
336         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
337
338         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
339 }
340
341 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
342 extern int  sched_dl_global_validate(void);
343 extern void sched_dl_do_global(void);
344 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
345 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
346 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
347 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
348 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
349 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
350 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
351 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
352
353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
354
355 #include <linux/cgroup.h>
356 #include <linux/psi.h>
357
358 struct cfs_rq;
359 struct rt_rq;
360
361 extern struct list_head task_groups;
362
363 struct cfs_bandwidth {
364 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
365         raw_spinlock_t          lock;
366         ktime_t                 period;
367         u64                     quota;
368         u64                     runtime;
369         u64                     burst;
370         s64                     hierarchical_quota;
371
372         u8                      idle;
373         u8                      period_active;
374         u8                      slack_started;
375         struct hrtimer          period_timer;
376         struct hrtimer          slack_timer;
377         struct list_head        throttled_cfs_rq;
378
379         /* Statistics: */
380         int                     nr_periods;
381         int                     nr_throttled;
382         u64                     throttled_time;
383 #endif
384 };
385
386 /* Task group related information */
387 struct task_group {
388         struct cgroup_subsys_state css;
389
390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
391         /* schedulable entities of this group on each CPU */
392         struct sched_entity     **se;
393         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
394         struct cfs_rq           **cfs_rq;
395         unsigned long           shares;
396
397 #ifdef  CONFIG_SMP
398         /*
399          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
400          * it in its own cacheline separated from the fields above which
401          * will also be accessed at each tick.
402          */
403         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
404 #endif
405 #endif
406
407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
408         struct sched_rt_entity  **rt_se;
409         struct rt_rq            **rt_rq;
410
411         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
412 #endif
413
414         struct rcu_head         rcu;
415         struct list_head        list;
416
417         struct task_group       *parent;
418         struct list_head        siblings;
419         struct list_head        children;
420
421 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
422         struct autogroup        *autogroup;
423 #endif
424
425         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
426
427 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
428         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
429         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
430         /* Clamp values requested for a task group */
431         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
432         /* Effective clamp values used for a task group */
433         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
434 #endif
435
436 };
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
440
441 /*
442  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
443  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
444  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
445  * too large, so as the shares value of a task group.
446  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
447  *  limitation from this.)
448  */
449 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
450 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
451 #endif
452
453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
454
455 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
456                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
457
458 /*
459  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
460  * leaving it for the final time.
461  *
462  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
463  */
464 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
465 {
466         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
467 }
468
469 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
470
471 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
472 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
473 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
474 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
475 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
476                         struct sched_entity *se, int cpu,
477                         struct sched_entity *parent);
478 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
479
480 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
481 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
482 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
483
484 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
485 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
486 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
487                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
488                 struct sched_rt_entity *parent);
489 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
490 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
491 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
492 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
493 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
494
495 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
496 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
497                                struct task_group *parent);
498 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
499 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
500
501 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
502
503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
504 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
505
506 #ifdef CONFIG_SMP
507 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
508                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
509 #else /* !CONFIG_SMP */
510 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
511                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
512 #endif /* CONFIG_SMP */
513 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
514
515 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
516
517 struct cfs_bandwidth { };
518
519 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
520
521 /* CFS-related fields in a runqueue */
522 struct cfs_rq {
523         struct load_weight      load;
524         unsigned int            nr_running;
525         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
526         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
527
528         u64                     exec_clock;
529         u64                     min_vruntime;
530 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
531         unsigned int            forceidle_seq;
532         u64                     min_vruntime_fi;
533 #endif
534
535 #ifndef CONFIG_64BIT
536         u64                     min_vruntime_copy;
537 #endif
538
539         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
540
541         /*
542          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
543          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
544          */
545         struct sched_entity     *curr;
546         struct sched_entity     *next;
547         struct sched_entity     *last;
548         struct sched_entity     *skip;
549
550 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
551         unsigned int            nr_spread_over;
552 #endif
553
554 #ifdef CONFIG_SMP
555         /*
556          * CFS load tracking
557          */
558         struct sched_avg        avg;
559 #ifndef CONFIG_64BIT
560         u64                     load_last_update_time_copy;
561 #endif
562         struct {
563                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
564                 int             nr;
565                 unsigned long   load_avg;
566                 unsigned long   util_avg;
567                 unsigned long   runnable_avg;
568         } removed;
569
570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
571         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
572         long                    propagate;
573         long                    prop_runnable_sum;
574
575         /*
576          *   h_load = weight * f(tg)
577          *
578          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
579          * this group.
580          */
581         unsigned long           h_load;
582         u64                     last_h_load_update;
583         struct sched_entity     *h_load_next;
584 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
585 #endif /* CONFIG_SMP */
586
587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
588         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
589
590         /*
591          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
592          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
593          * (like users, containers etc.)
594          *
595          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
596          * This list is used during load balance.
597          */
598         int                     on_list;
599         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
600         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
601
602 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
603         int                     runtime_enabled;
604         s64                     runtime_remaining;
605
606         u64                     throttled_clock;
607         u64                     throttled_clock_task;
608         u64                     throttled_clock_task_time;
609         int                     throttled;
610         int                     throttle_count;
611         struct list_head        throttled_list;
612 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
613 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
614 };
615
616 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
617 {
618         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
619 }
620
621 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
622 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
623 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
624 #endif
625
626 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
627 struct rt_rq {
628         struct rt_prio_array    active;
629         unsigned int            rt_nr_running;
630         unsigned int            rr_nr_running;
631 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
632         struct {
633                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
634 #ifdef CONFIG_SMP
635                 int             next; /* next highest */
636 #endif
637         } highest_prio;
638 #endif
639 #ifdef CONFIG_SMP
640         unsigned int            rt_nr_migratory;
641         unsigned int            rt_nr_total;
642         int                     overloaded;
643         struct plist_head       pushable_tasks;
644
645 #endif /* CONFIG_SMP */
646         int                     rt_queued;
647
648         int                     rt_throttled;
649         u64                     rt_time;
650         u64                     rt_runtime;
651         /* Nests inside the rq lock: */
652         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
653
654 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
655         unsigned int            rt_nr_boosted;
656
657         struct rq               *rq;
658         struct task_group       *tg;
659 #endif
660 };
661
662 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
663 {
664         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
665 }
666
667 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
668 struct dl_rq {
669         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
670         struct rb_root_cached   root;
671
672         unsigned int            dl_nr_running;
673
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         /*
676          * Deadline values of the currently executing and the
677          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
678          * the decision whether or not a ready but not running task
679          * should migrate somewhere else.
680          */
681         struct {
682                 u64             curr;
683                 u64             next;
684         } earliest_dl;
685
686         unsigned int            dl_nr_migratory;
687         int                     overloaded;
688
689         /*
690          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
691          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
692          * of the leftmost (earliest deadline) element.
693          */
694         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
695 #else
696         struct dl_bw            dl_bw;
697 #endif
698         /*
699          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
700          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
701          * task blocks
702          */
703         u64                     running_bw;
704
705         /*
706          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
707          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
708          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
709          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
710          * policy, or terminates).
711          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
712          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
713          */
714         u64                     this_bw;
715         u64                     extra_bw;
716
717         /*
718          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
719          * by the GRUB algorithm.
720          */
721         u64                     bw_ratio;
722 };
723
724 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
725 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
726 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
727
728 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
729 {
730         if (!entity_is_task(se))
731                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
732 }
733
734 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
735 {
736         if (entity_is_task(se))
737                 return !!se->on_rq;
738         else
739                 return se->runnable_weight;
740 }
741
742 #else
743 #define entity_is_task(se)      1
744
745 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
746
747 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
748 {
749         return !!se->on_rq;
750 }
751 #endif
752
753 #ifdef CONFIG_SMP
754 /*
755  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
756  */
757 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
758 {
759         return scale_load_down(se->load.weight);
760 }
761
762
763 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
764 {
765         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
766 }
767
768 struct perf_domain {
769         struct em_perf_domain *em_pd;
770         struct perf_domain *next;
771         struct rcu_head rcu;
772 };
773
774 /* Scheduling group status flags */
775 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
776 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
777
778 /*
779  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
780  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
781  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
782  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
783  * object.
784  *
785  */
786 struct root_domain {
787         atomic_t                refcount;
788         atomic_t                rto_count;
789         struct rcu_head         rcu;
790         cpumask_var_t           span;
791         cpumask_var_t           online;
792
793         /*
794          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
795          * - More than one runnable task
796          * - Running task is misfit
797          */
798         int                     overload;
799
800         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
801         int                     overutilized;
802
803         /*
804          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
805          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
806          */
807         cpumask_var_t           dlo_mask;
808         atomic_t                dlo_count;
809         struct dl_bw            dl_bw;
810         struct cpudl            cpudl;
811
812         /*
813          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
814          * updated. It's monotonously increasing value.
815          *
816          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
817          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
818          */
819         u64 visit_gen;
820
821 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
822         /*
823          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
824          */
825         struct irq_work         rto_push_work;
826         raw_spinlock_t          rto_lock;
827         /* These are only updated and read within rto_lock */
828         int                     rto_loop;
829         int                     rto_cpu;
830         /* These atomics are updated outside of a lock */
831         atomic_t                rto_loop_next;
832         atomic_t                rto_loop_start;
833 #endif
834         /*
835          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
836          * one runnable RT task.
837          */
838         cpumask_var_t           rto_mask;
839         struct cpupri           cpupri;
840
841         unsigned long           max_cpu_capacity;
842
843         /*
844          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
845          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
846          */
847         struct perf_domain __rcu *pd;
848 };
849
850 extern void init_defrootdomain(void);
851 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
852 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
853 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
854 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
855
856 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
857 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
858 #endif
859 #endif /* CONFIG_SMP */
860
861 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
862 /*
863  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
864  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
865  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
866  *
867  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
868  * clamp value.
869  */
870 struct uclamp_bucket {
871         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
872         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
873 };
874
875 /*
876  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
877  * @value: currently active clamp values for a rq
878  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
879  *
880  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
881  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
882  * (or actually running) with that value.
883  *
884  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
885  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
886  *
887  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
888  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
889  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
890  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
891  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
892  *
893  * Since on each system we expect only a limited number of different
894  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
895  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
896  */
897 struct uclamp_rq {
898         unsigned int value;
899         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
900 };
901
902 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
903 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
904
905 /*
906  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
907  *
908  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
909  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
910  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
911  */
912 struct rq {
913         /* runqueue lock: */
914         raw_spinlock_t          __lock;
915
916         /*
917          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
918          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
919          */
920         unsigned int            nr_running;
921 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
922         unsigned int            nr_numa_running;
923         unsigned int            nr_preferred_running;
924         unsigned int            numa_migrate_on;
925 #endif
926 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
929         unsigned int            has_blocked_load;
930         call_single_data_t      nohz_csd;
931 #endif /* CONFIG_SMP */
932         unsigned int            nohz_tick_stopped;
933         atomic_t                nohz_flags;
934 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
935
936 #ifdef CONFIG_SMP
937         unsigned int            ttwu_pending;
938 #endif
939         u64                     nr_switches;
940
941 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
942         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
943         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
944         unsigned int            uclamp_flags;
945 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
946 #endif
947
948         struct cfs_rq           cfs;
949         struct rt_rq            rt;
950         struct dl_rq            dl;
951
952 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
953         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
954         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
955         struct list_head        *tmp_alone_branch;
956 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
957
958         /*
959          * This is part of a global counter where only the total sum
960          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
961          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
962          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
963          */
964         unsigned int            nr_uninterruptible;
965
966         struct task_struct __rcu        *curr;
967         struct task_struct      *idle;
968         struct task_struct      *stop;
969         unsigned long           next_balance;
970         struct mm_struct        *prev_mm;
971
972         unsigned int            clock_update_flags;
973         u64                     clock;
974         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
975         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
976         u64                     clock_pelt;
977         unsigned long           lost_idle_time;
978
979         atomic_t                nr_iowait;
980
981 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
982         u64 last_seen_need_resched_ns;
983         int ticks_without_resched;
984 #endif
985
986 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
987         int membarrier_state;
988 #endif
989
990 #ifdef CONFIG_SMP
991         struct root_domain              *rd;
992         struct sched_domain __rcu       *sd;
993
994         unsigned long           cpu_capacity;
995         unsigned long           cpu_capacity_orig;
996
997         struct callback_head    *balance_callback;
998
999         unsigned char           nohz_idle_balance;
1000         unsigned char           idle_balance;
1001
1002         unsigned long           misfit_task_load;
1003
1004         /* For active balancing */
1005         int                     active_balance;
1006         int                     push_cpu;
1007         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1008
1009         /* CPU of this runqueue: */
1010         int                     cpu;
1011         int                     online;
1012
1013         struct list_head cfs_tasks;
1014
1015         struct sched_avg        avg_rt;
1016         struct sched_avg        avg_dl;
1017 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1018         struct sched_avg        avg_irq;
1019 #endif
1020 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1021         struct sched_avg        avg_thermal;
1022 #endif
1023         u64                     idle_stamp;
1024         u64                     avg_idle;
1025
1026         unsigned long           wake_stamp;
1027         u64                     wake_avg_idle;
1028
1029         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1030         u64                     max_idle_balance_cost;
1031
1032 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1033         struct rcuwait          hotplug_wait;
1034 #endif
1035 #endif /* CONFIG_SMP */
1036
1037 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1038         u64                     prev_irq_time;
1039 #endif
1040 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1041         u64                     prev_steal_time;
1042 #endif
1043 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1044         u64                     prev_steal_time_rq;
1045 #endif
1046
1047         /* calc_load related fields */
1048         unsigned long           calc_load_update;
1049         long                    calc_load_active;
1050
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053         call_single_data_t      hrtick_csd;
1054 #endif
1055         struct hrtimer          hrtick_timer;
1056         ktime_t                 hrtick_time;
1057 #endif
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1060         /* latency stats */
1061         struct sched_info       rq_sched_info;
1062         unsigned long long      rq_cpu_time;
1063         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1064
1065         /* sys_sched_yield() stats */
1066         unsigned int            yld_count;
1067
1068         /* schedule() stats */
1069         unsigned int            sched_count;
1070         unsigned int            sched_goidle;
1071
1072         /* try_to_wake_up() stats */
1073         unsigned int            ttwu_count;
1074         unsigned int            ttwu_local;
1075 #endif
1076
1077 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1078         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1079         struct cpuidle_state    *idle_state;
1080 #endif
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083         unsigned int            nr_pinned;
1084 #endif
1085         unsigned int            push_busy;
1086         struct cpu_stop_work    push_work;
1087
1088 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1089         /* per rq */
1090         struct rq               *core;
1091         struct task_struct      *core_pick;
1092         unsigned int            core_enabled;
1093         unsigned int            core_sched_seq;
1094         struct rb_root          core_tree;
1095
1096         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1097         unsigned int            core_task_seq;
1098         unsigned int            core_pick_seq;
1099         unsigned long           core_cookie;
1100         unsigned char           core_forceidle;
1101         unsigned int            core_forceidle_seq;
1102 #endif
1103 };
1104
1105 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1106
1107 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1108 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1109 {
1110         return cfs_rq->rq;
1111 }
1112
1113 #else
1114
1115 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1116 {
1117         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1118 }
1119 #endif
1120
1121 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         return rq->cpu;
1125 #else
1126         return 0;
1127 #endif
1128 }
1129
1130 #define MDF_PUSH        0x01
1131
1132 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1133 {
1134 #ifdef CONFIG_SMP
1135         return p->migration_disabled;
1136 #else
1137         return false;
1138 #endif
1139 }
1140
1141 struct sched_group;
1142 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1143 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1144
1145 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1146
1147 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1148 {
1149         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1150 }
1151
1152 static inline bool sched_core_disabled(void)
1153 {
1154         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1159  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1160  */
1161 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1162 {
1163         if (sched_core_enabled(rq))
1164                 return &rq->core->__lock;
1165
1166         return &rq->__lock;
1167 }
1168
1169 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (rq->core_enabled)
1172                 return &rq->core->__lock;
1173
1174         return &rq->__lock;
1175 }
1176
1177 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1178
1179 /*
1180  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1181  * when core scheduling is enabled.
1182  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1183  * cookie if the CPU is in an idle core.
1184  */
1185 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1186 {
1187         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1188         if (!sched_core_enabled(rq))
1189                 return true;
1190
1191         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1192 }
1193
1194 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1195 {
1196         bool idle_core = true;
1197         int cpu;
1198
1199         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1200         if (!sched_core_enabled(rq))
1201                 return true;
1202
1203         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1204                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1205                         idle_core = false;
1206                         break;
1207                 }
1208         }
1209
1210         /*
1211          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1212          * cookies.
1213          */
1214         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1215 }
1216
1217 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1218                                             struct task_struct *p,
1219                                             struct sched_group *group)
1220 {
1221         int cpu;
1222
1223         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1224         if (!sched_core_enabled(rq))
1225                 return true;
1226
1227         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1228                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1229                         return true;
1230         }
1231         return false;
1232 }
1233
1234 extern void queue_core_balance(struct rq *rq);
1235
1236 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1237 {
1238         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1239 }
1240
1241 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1242 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1243
1244 extern void sched_core_get(void);
1245 extern void sched_core_put(void);
1246
1247 extern unsigned long sched_core_alloc_cookie(void);
1248 extern void sched_core_put_cookie(unsigned long cookie);
1249 extern unsigned long sched_core_get_cookie(unsigned long cookie);
1250 extern unsigned long sched_core_update_cookie(struct task_struct *p, unsigned long cookie);
1251
1252 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1253
1254 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1255 {
1256         return false;
1257 }
1258
1259 static inline bool sched_core_disabled(void)
1260 {
1261         return true;
1262 }
1263
1264 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1265 {
1266         return &rq->__lock;
1267 }
1268
1269 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1270 {
1271         return &rq->__lock;
1272 }
1273
1274 static inline void queue_core_balance(struct rq *rq)
1275 {
1276 }
1277
1278 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1279 {
1280         return true;
1281 }
1282
1283 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1284 {
1285         return true;
1286 }
1287
1288 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1289                                             struct task_struct *p,
1290                                             struct sched_group *group)
1291 {
1292         return true;
1293 }
1294 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1295
1296 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1297 {
1298         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1299 }
1300
1301 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1302 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1303 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1304
1305 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1306 {
1307         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1308 }
1309
1310 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1311 {
1312         local_irq_disable();
1313         raw_spin_rq_lock(rq);
1314 }
1315
1316 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1317 {
1318         raw_spin_rq_unlock(rq);
1319         local_irq_enable();
1320 }
1321
1322 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1323 {
1324         unsigned long flags;
1325         local_irq_save(flags);
1326         raw_spin_rq_lock(rq);
1327         return flags;
1328 }
1329
1330 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1331 {
1332         raw_spin_rq_unlock(rq);
1333         local_irq_restore(flags);
1334 }
1335
1336 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1337 do {                                            \
1338         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1339 } while (0)
1340
1341 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1342 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1343
1344 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1345 {
1346         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1347                 __update_idle_core(rq);
1348 }
1349
1350 #else
1351 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1352 #endif
1353
1354 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1355
1356 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1357 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1358 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1359 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1360 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1361
1362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1363 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1364 {
1365         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1366         return container_of(se, struct task_struct, se);
1367 }
1368
1369 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1370 {
1371         return p->se.cfs_rq;
1372 }
1373
1374 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1375 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1376 {
1377         return se->cfs_rq;
1378 }
1379
1380 /* runqueue "owned" by this group */
1381 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1382 {
1383         return grp->my_q;
1384 }
1385
1386 #else
1387
1388 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1389 {
1390         return container_of(se, struct task_struct, se);
1391 }
1392
1393 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1394 {
1395         return &task_rq(p)->cfs;
1396 }
1397
1398 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1399 {
1400         struct task_struct *p = task_of(se);
1401         struct rq *rq = task_rq(p);
1402
1403         return &rq->cfs;
1404 }
1405
1406 /* runqueue "owned" by this group */
1407 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1408 {
1409         return NULL;
1410 }
1411 #endif
1412
1413 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1414
1415 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1416 {
1417         return READ_ONCE(rq->clock);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * rq::clock_update_flags bits
1422  *
1423  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1424  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1425  *  neighbouring rq clock updates.
1426  *
1427  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1428  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1429  *
1430  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1431  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1432  *
1433  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1434  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1435  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1436  *
1437  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1438  *
1439  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1440  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1441  * back.
1442  */
1443 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1444 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1445 #define RQCF_UPDATED            0x04
1446
1447 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1448 {
1449         /*
1450          * The only reason for not seeing a clock update since the
1451          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1452          */
1453         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1454 }
1455
1456 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1457 {
1458         lockdep_assert_rq_held(rq);
1459         assert_clock_updated(rq);
1460
1461         return rq->clock;
1462 }
1463
1464 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1465 {
1466         lockdep_assert_rq_held(rq);
1467         assert_clock_updated(rq);
1468
1469         return rq->clock_task;
1470 }
1471
1472 /**
1473  * By default the decay is the default pelt decay period.
1474  * The decay shift can change the decay period in
1475  * multiples of 32.
1476  *  Decay shift         Decay period(ms)
1477  *      0                       32
1478  *      1                       64
1479  *      2                       128
1480  *      3                       256
1481  *      4                       512
1482  */
1483 extern int sched_thermal_decay_shift;
1484
1485 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1486 {
1487         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1488 }
1489
1490 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1491 {
1492         lockdep_assert_rq_held(rq);
1493         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1498  * request is canceled.
1499  */
1500 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1501 {
1502         lockdep_assert_rq_held(rq);
1503         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1504 }
1505
1506 struct rq_flags {
1507         unsigned long flags;
1508         struct pin_cookie cookie;
1509 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1510         /*
1511          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1512          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1513          * restored in rq_repin_lock().
1514          */
1515         unsigned int clock_update_flags;
1516 #endif
1517 };
1518
1519 extern struct callback_head balance_push_callback;
1520
1521 /*
1522  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1523  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1524  *
1525  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1526  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1527  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1528  *
1529  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1530  */
1531 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1532 {
1533         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1534
1535 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1536         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1537         rf->clock_update_flags = 0;
1538 #ifdef CONFIG_SMP
1539         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1540 #endif
1541 #endif
1542 }
1543
1544 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1545 {
1546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1547         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1548                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1549 #endif
1550
1551         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1552 }
1553
1554 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1555 {
1556         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1557
1558 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1559         /*
1560          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1561          */
1562         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1563 #endif
1564 }
1565
1566 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1567         __acquires(rq->lock);
1568
1569 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1570         __acquires(p->pi_lock)
1571         __acquires(rq->lock);
1572
1573 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1574         __releases(rq->lock)
1575 {
1576         rq_unpin_lock(rq, rf);
1577         raw_spin_rq_unlock(rq);
1578 }
1579
1580 static inline void
1581 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1582         __releases(rq->lock)
1583         __releases(p->pi_lock)
1584 {
1585         rq_unpin_lock(rq, rf);
1586         raw_spin_rq_unlock(rq);
1587         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1592         __acquires(rq->lock)
1593 {
1594         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1595         rq_pin_lock(rq, rf);
1596 }
1597
1598 static inline void
1599 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1600         __acquires(rq->lock)
1601 {
1602         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1603         rq_pin_lock(rq, rf);
1604 }
1605
1606 static inline void
1607 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1608         __acquires(rq->lock)
1609 {
1610         raw_spin_rq_lock(rq);
1611         rq_pin_lock(rq, rf);
1612 }
1613
1614 static inline void
1615 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1616         __acquires(rq->lock)
1617 {
1618         raw_spin_rq_lock(rq);
1619         rq_repin_lock(rq, rf);
1620 }
1621
1622 static inline void
1623 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1624         __releases(rq->lock)
1625 {
1626         rq_unpin_lock(rq, rf);
1627         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1628 }
1629
1630 static inline void
1631 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1632         __releases(rq->lock)
1633 {
1634         rq_unpin_lock(rq, rf);
1635         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1636 }
1637
1638 static inline void
1639 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1640         __releases(rq->lock)
1641 {
1642         rq_unpin_lock(rq, rf);
1643         raw_spin_rq_unlock(rq);
1644 }
1645
1646 static inline struct rq *
1647 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1648         __acquires(rq->lock)
1649 {
1650         struct rq *rq;
1651
1652         local_irq_disable();
1653         rq = this_rq();
1654         rq_lock(rq, rf);
1655         return rq;
1656 }
1657
1658 #ifdef CONFIG_NUMA
1659 enum numa_topology_type {
1660         NUMA_DIRECT,
1661         NUMA_GLUELESS_MESH,
1662         NUMA_BACKPLANE,
1663 };
1664 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1665 extern int sched_max_numa_distance;
1666 extern bool find_numa_distance(int distance);
1667 extern void sched_init_numa(void);
1668 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1669 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1670 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1671 #else
1672 static inline void sched_init_numa(void) { }
1673 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1674 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1675 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1676 {
1677         return nr_cpu_ids;
1678 }
1679 #endif
1680
1681 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1682 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1683 enum numa_faults_stats {
1684         NUMA_MEM = 0,
1685         NUMA_CPU,
1686         NUMA_MEMBUF,
1687         NUMA_CPUBUF
1688 };
1689 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1690 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1691 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1692                         int cpu, int scpu);
1693 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1694 #else
1695 static inline void
1696 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1697 {
1698 }
1699 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1700
1701 #ifdef CONFIG_SMP
1702
1703 static inline void
1704 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1705                        struct callback_head *head,
1706                        void (*func)(struct rq *rq))
1707 {
1708         lockdep_assert_rq_held(rq);
1709
1710         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1711                 return;
1712
1713         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1714         head->next = rq->balance_callback;
1715         rq->balance_callback = head;
1716 }
1717
1718 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1719         rcu_dereference_check((p), \
1720                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1721
1722 /*
1723  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1724  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1725  *
1726  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1727  * preempt-disabled sections.
1728  */
1729 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1730         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1731                         __sd; __sd = __sd->parent)
1732
1733 /**
1734  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1735  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1736  *              be returned.
1737  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1738  *              for the given CPU.
1739  *
1740  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1741  */
1742 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1743 {
1744         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1745
1746         for_each_domain(cpu, sd) {
1747                 if (!(sd->flags & flag))
1748                         break;
1749                 hsd = sd;
1750         }
1751
1752         return hsd;
1753 }
1754
1755 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1756 {
1757         struct sched_domain *sd;
1758
1759         for_each_domain(cpu, sd) {
1760                 if (sd->flags & flag)
1761                         break;
1762         }
1763
1764         return sd;
1765 }
1766
1767 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1768 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1769 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1770 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1771 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1772 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1773 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1774 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1775
1776 struct sched_group_capacity {
1777         atomic_t                ref;
1778         /*
1779          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1780          * for a single CPU.
1781          */
1782         unsigned long           capacity;
1783         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1784         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1785         unsigned long           next_update;
1786         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1787
1788 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1789         int                     id;
1790 #endif
1791
1792         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1793 };
1794
1795 struct sched_group {
1796         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1797         atomic_t                ref;
1798
1799         unsigned int            group_weight;
1800         struct sched_group_capacity *sgc;
1801         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1802
1803         /*
1804          * The CPUs this group covers.
1805          *
1806          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1807          * by attaching extra space to the end of the structure,
1808          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1809          */
1810         unsigned long           cpumask[];
1811 };
1812
1813 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1814 {
1815         return to_cpumask(sg->cpumask);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * See build_balance_mask().
1820  */
1821 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1822 {
1823         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1824 }
1825
1826 /**
1827  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1828  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1829  */
1830 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1831 {
1832         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1833 }
1834
1835 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1836
1837 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1838 void update_sched_domain_debugfs(void);
1839 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1840 #else
1841 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1842 {
1843 }
1844 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1845 {
1846 }
1847 #endif
1848
1849 extern int sched_update_scaling(void);
1850
1851 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1852
1853 #else /* !CONFIG_SMP: */
1854 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1855 #endif
1856
1857 #include "stats.h"
1858 #include "autogroup.h"
1859
1860 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1861
1862 /*
1863  * Return the group to which this tasks belongs.
1864  *
1865  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1866  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1867  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1868  *
1869  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1870  * core changes this before calling sched_move_task().
1871  *
1872  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1873  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1874  */
1875 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1876 {
1877         return p->sched_task_group;
1878 }
1879
1880 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1881 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1882 {
1883 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1884         struct task_group *tg = task_group(p);
1885 #endif
1886
1887 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1888         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1889         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1890         p->se.parent = tg->se[cpu];
1891 #endif
1892
1893 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1894         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1895         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1896 #endif
1897 }
1898
1899 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1900
1901 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1902 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1903 {
1904         return NULL;
1905 }
1906
1907 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1908
1909 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1910 {
1911         set_task_rq(p, cpu);
1912 #ifdef CONFIG_SMP
1913         /*
1914          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1915          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1916          * per-task data have been completed by this moment.
1917          */
1918         smp_wmb();
1919 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1920         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1921 #else
1922         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1923 #endif
1924         p->wake_cpu = cpu;
1925 #endif
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1930  */
1931 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1932 # include <linux/static_key.h>
1933 # define const_debug __read_mostly
1934 #else
1935 # define const_debug const
1936 #endif
1937
1938 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1939         __SCHED_FEAT_##name ,
1940
1941 enum {
1942 #include "features.h"
1943         __SCHED_FEAT_NR,
1944 };
1945
1946 #undef SCHED_FEAT
1947
1948 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1949
1950 /*
1951  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1952  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1953  */
1954 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1955
1956 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1957 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1958 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1959 {                                                                       \
1960         return static_key_##enabled(key);                               \
1961 }
1962
1963 #include "features.h"
1964 #undef SCHED_FEAT
1965
1966 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1967 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1968
1969 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1970
1971 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1972
1973 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1974
1975 #else /* !SCHED_DEBUG */
1976
1977 /*
1978  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1979  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1980  * features default.
1981  */
1982 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1983         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1984 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1985 #include "features.h"
1986         0;
1987 #undef SCHED_FEAT
1988
1989 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1990
1991 #endif /* SCHED_DEBUG */
1992
1993 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1994 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1995
1996 static inline u64 global_rt_period(void)
1997 {
1998         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1999 }
2000
2001 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2002 {
2003         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2004                 return RUNTIME_INF;
2005
2006         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2007 }
2008
2009 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2010 {
2011         return rq->curr == p;
2012 }
2013
2014 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2015 {
2016 #ifdef CONFIG_SMP
2017         return p->on_cpu;
2018 #else
2019         return task_current(rq, p);
2020 #endif
2021 }
2022
2023 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2024 {
2025         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2026 }
2027
2028 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2029 {
2030         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2031 }
2032
2033 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2034 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2035 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2036 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2037
2038 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2039 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2040 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2041
2042 #ifdef CONFIG_SMP
2043 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2044 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2045 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2046 #endif
2047
2048 /*
2049  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2050  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2051  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2052  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2053  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2054  * slice expiry etc.
2055  */
2056
2057 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2058 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2059
2060 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2061 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2062
2063 /*
2064  * {de,en}queue flags:
2065  *
2066  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2067  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2068  *
2069  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2070  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2071  *                should preserve as much state as possible.
2072  *
2073  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2074  *        in the runqueue.
2075  *
2076  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2077  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2078  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2079  *
2080  */
2081
2082 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2083 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2084 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2085 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2086
2087 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2088 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2089 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2090 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2091
2092 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2093 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2094 #ifdef CONFIG_SMP
2095 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2096 #else
2097 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2098 #endif
2099
2100 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2101
2102 struct sched_class {
2103
2104 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2105         int uclamp_enabled;
2106 #endif
2107
2108         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2109         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2110         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2111         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2112
2113         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2114
2115         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2116
2117         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2118         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2119
2120 #ifdef CONFIG_SMP
2121         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2122         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2123
2124         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2125
2126         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2127
2128         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2129
2130         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2131                                  const struct cpumask *newmask,
2132                                  u32 flags);
2133
2134         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2135         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2136
2137         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2138 #endif
2139
2140         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2141         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2142         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2143
2144         /*
2145          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2146          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2147          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2148          */
2149         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2150         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2151         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2152                               int oldprio);
2153
2154         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2155                                         struct task_struct *task);
2156
2157         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2158
2159 #define TASK_SET_GROUP          0
2160 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2161
2162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2163         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2164 #endif
2165 };
2166
2167 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2168 {
2169         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2170         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2171 }
2172
2173 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2174 {
2175         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2176 }
2177
2178
2179 /*
2180  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2181  * section which is ordered by the linker script:
2182  *
2183  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2184  *
2185  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2186  */
2187 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2188 const struct sched_class name##_sched_class \
2189         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2190         __section("__" #name "_sched_class")
2191
2192 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2193 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2194 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2195
2196 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2197 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2198
2199 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2200         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2201
2202 #define for_each_class(class) \
2203         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2204
2205 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2206 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2207 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2208 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2209 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2210
2211 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2212 {
2213         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2214 }
2215
2216 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2217 {
2218         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2219 }
2220
2221 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2222 {
2223         return rq->rt.rt_queued > 0;
2224 }
2225
2226 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2227 {
2228         return rq->cfs.nr_running > 0;
2229 }
2230
2231 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2232 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2233
2234 #define SCA_CHECK               0x01
2235 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2236 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2237
2238 #ifdef CONFIG_SMP
2239
2240 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2241
2242 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2243
2244 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2245
2246 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2247 {
2248         struct task_struct *p = rq->curr;
2249
2250         lockdep_assert_rq_held(rq);
2251
2252         if (rq->push_busy)
2253                 return NULL;
2254
2255         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2256                 return NULL;
2257
2258         if (p->migration_disabled)
2259                 return NULL;
2260
2261         rq->push_busy = true;
2262         return get_task_struct(p);
2263 }
2264
2265 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2266
2267 #endif
2268
2269 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2270 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2271                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2272 {
2273         rq->idle_state = idle_state;
2274 }
2275
2276 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2277 {
2278         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2279
2280         return rq->idle_state;
2281 }
2282 #else
2283 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2284                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2285 {
2286 }
2287
2288 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2289 {
2290         return NULL;
2291 }
2292 #endif
2293
2294 extern void schedule_idle(void);
2295
2296 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2297 extern void sched_init_granularity(void);
2298 extern void update_max_interval(void);
2299
2300 extern void init_sched_dl_class(void);
2301 extern void init_sched_rt_class(void);
2302 extern void init_sched_fair_class(void);
2303
2304 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2305
2306 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2307 extern void resched_cpu(int cpu);
2308
2309 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2310 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2311
2312 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2313 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2314 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2315 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2316
2317 #define BW_SHIFT                20
2318 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2319 #define RATIO_SHIFT             8
2320 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2321 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2322 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2323
2324 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2325 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2326
2327 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2328 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2329 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2330
2331 /*
2332  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2333  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2334  * nohz mode if necessary.
2335  */
2336 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2337 {
2338         int cpu = cpu_of(rq);
2339
2340         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2341                 return;
2342
2343         if (sched_can_stop_tick(rq))
2344                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2345         else
2346                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2347 }
2348 #else
2349 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2350 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2351 #endif
2352
2353 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2354 {
2355         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2356
2357         rq->nr_running = prev_nr + count;
2358         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2359                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2360         }
2361
2362 #ifdef CONFIG_SMP
2363         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2364                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2365                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2366         }
2367 #endif
2368
2369         sched_update_tick_dependency(rq);
2370 }
2371
2372 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2373 {
2374         rq->nr_running -= count;
2375         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2376                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2377         }
2378
2379         /* Check if we still need preemption */
2380         sched_update_tick_dependency(rq);
2381 }
2382
2383 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2384 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2385
2386 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2387
2388 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2389 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2390
2391 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2392
2393 /*
2394  * Use hrtick when:
2395  *  - enabled by features
2396  *  - hrtimer is actually high res
2397  */
2398 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2399 {
2400         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2401                 return 0;
2402         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2403 }
2404
2405 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2406 {
2407         if (!sched_feat(HRTICK))
2408                 return 0;
2409         return hrtick_enabled(rq);
2410 }
2411
2412 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2413 {
2414         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2415                 return 0;
2416         return hrtick_enabled(rq);
2417 }
2418
2419 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2420
2421 #else
2422
2423 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2424 {
2425         return 0;
2426 }
2427
2428 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2429 {
2430         return 0;
2431 }
2432
2433 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2434 {
2435         return 0;
2436 }
2437
2438 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2439
2440 #ifndef arch_scale_freq_tick
2441 static __always_inline
2442 void arch_scale_freq_tick(void)
2443 {
2444 }
2445 #endif
2446
2447 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2448 /**
2449  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2450  * @cpu: the CPU in question.
2451  *
2452  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2453  *
2454  *     f_curr
2455  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2456  *     f_max
2457  */
2458 static __always_inline
2459 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2460 {
2461         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2462 }
2463 #endif
2464
2465
2466 #ifdef CONFIG_SMP
2467
2468 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2469 {
2470 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2471         /*
2472          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2473          * order by core-id first and cpu-id second.
2474          *
2475          * Notably:
2476          *
2477          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2478          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2479          *
2480          * when only cpu-id is considered.
2481          */
2482         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2483                 return true;
2484         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2485                 return false;
2486
2487         /*
2488          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2489          */
2490 #endif
2491         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2492 }
2493
2494 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2495
2496 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2497
2498 /*
2499  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2500  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2501  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2502  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2503  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2504  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2505  */
2506 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2507         __releases(this_rq->lock)
2508         __acquires(busiest->lock)
2509         __acquires(this_rq->lock)
2510 {
2511         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2512         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2513
2514         return 1;
2515 }
2516
2517 #else
2518 /*
2519  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2520  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2521  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2522  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2523  * regardless of entry order into the function.
2524  */
2525 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2526         __releases(this_rq->lock)
2527         __acquires(busiest->lock)
2528         __acquires(this_rq->lock)
2529 {
2530         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2531                 return 0;
2532
2533         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2534                 return 0;
2535
2536         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2537                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2538                 return 0;
2539         }
2540
2541         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2542         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2543
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2548
2549 /*
2550  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2551  */
2552 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2553 {
2554         lockdep_assert_irqs_disabled();
2555
2556         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2557 }
2558
2559 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2560         __releases(busiest->lock)
2561 {
2562         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2563                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2564         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2565 }
2566
2567 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2568 {
2569         if (l1 > l2)
2570                 swap(l1, l2);
2571
2572         spin_lock(l1);
2573         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2574 }
2575
2576 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2577 {
2578         if (l1 > l2)
2579                 swap(l1, l2);
2580
2581         spin_lock_irq(l1);
2582         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2583 }
2584
2585 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2586 {
2587         if (l1 > l2)
2588                 swap(l1, l2);
2589
2590         raw_spin_lock(l1);
2591         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2592 }
2593
2594 /*
2595  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2596  *
2597  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2598  * you need to do so manually after calling.
2599  */
2600 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2601         __releases(rq1->lock)
2602         __releases(rq2->lock)
2603 {
2604         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2605                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2606         else
2607                 __release(rq2->lock);
2608         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2609 }
2610
2611 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2612 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2613 extern bool sched_smp_initialized;
2614
2615 #else /* CONFIG_SMP */
2616
2617 /*
2618  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2619  *
2620  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2621  * you need to do so manually before calling.
2622  */
2623 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2624         __acquires(rq1->lock)
2625         __acquires(rq2->lock)
2626 {
2627         BUG_ON(!irqs_disabled());
2628         BUG_ON(rq1 != rq2);
2629         raw_spin_rq_lock(rq1);
2630         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2631 }
2632
2633 /*
2634  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2635  *
2636  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2637  * you need to do so manually after calling.
2638  */
2639 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2640         __releases(rq1->lock)
2641         __releases(rq2->lock)
2642 {
2643         BUG_ON(rq1 != rq2);
2644         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2645         __release(rq2->lock);
2646 }
2647
2648 #endif
2649
2650 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2651 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2652
2653 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2654 extern bool sched_debug_verbose;
2655
2656 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2657 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2658 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2659 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2660 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2661 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2662
2663 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2664 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2665 extern void
2666 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2667 extern void
2668 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2669         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2670 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2671 #else
2672 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2673 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2674
2675 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2676 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2677 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2678
2679 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2680 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2681
2682 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2683 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2684 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2685 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2686
2687 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2688 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2689 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2690
2691 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2692
2693 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2694
2695 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2696 #else
2697 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2698 #endif
2699
2700 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2701 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2702 #else
2703 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2704 #endif
2705
2706 #ifdef CONFIG_SMP
2707 static inline
2708 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2709 {
2710         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2711         int i;
2712
2713         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2714                          "sched RCU must be held");
2715         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2716                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2717
2718                 rq->dl.extra_bw += bw;
2719         }
2720 }
2721 #else
2722 static inline
2723 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2724 {
2725         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2726
2727         dl->extra_bw += bw;
2728 }
2729 #endif
2730
2731
2732 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2733 struct irqtime {
2734         u64                     total;
2735         u64                     tick_delta;
2736         u64                     irq_start_time;
2737         struct u64_stats_sync   sync;
2738 };
2739
2740 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2741
2742 /*
2743  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2744  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2745  * and never move forward.
2746  */
2747 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2748 {
2749         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2750         unsigned int seq;
2751         u64 total;
2752
2753         do {
2754                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2755                 total = irqtime->total;
2756         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2757
2758         return total;
2759 }
2760 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2761
2762 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2763 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2764
2765 /**
2766  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2767  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2768  * @flags: Update reason flags.
2769  *
2770  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2771  * being updated.
2772  *
2773  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2774  *
2775  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2776  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2777  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2778  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2779  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2780  * active all the time (or there are RT tasks only).
2781  *
2782  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2783  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2784  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2785  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2786  */
2787 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2788 {
2789         struct update_util_data *data;
2790
2791         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2792                                                   cpu_of(rq)));
2793         if (data)
2794                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2795 }
2796 #else
2797 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2798 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2799
2800 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2801 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2802
2803 /**
2804  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2805  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2806  * @util:       The util value to clamp.
2807  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2808  *              against @rq only.
2809  *
2810  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2811  *
2812  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2813  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2814  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2815  *
2816  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2817  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2818  * static key is disabled.
2819  */
2820 static __always_inline
2821 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2822                                   struct task_struct *p)
2823 {
2824         unsigned long min_util = 0;
2825         unsigned long max_util = 0;
2826
2827         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2828                 return util;
2829
2830         if (p) {
2831                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2832                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2833
2834                 /*
2835                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2836                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2837                  */
2838                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2839                         goto out;
2840         }
2841
2842         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2843         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2844 out:
2845         /*
2846          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2847          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2848          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2849          */
2850         if (unlikely(min_util >= max_util))
2851                 return min_util;
2852
2853         return clamp(util, min_util, max_util);
2854 }
2855
2856 /*
2857  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2858  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2859  * an operation that requires it.
2860  *
2861  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2862  * hence is active.
2863  */
2864 static inline bool uclamp_is_used(void)
2865 {
2866         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2867 }
2868 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2869 static inline
2870 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2871                                   struct task_struct *p)
2872 {
2873         return util;
2874 }
2875
2876 static inline bool uclamp_is_used(void)
2877 {
2878         return false;
2879 }
2880 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2881
2882 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2883 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2884 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2885 # endif
2886 #else
2887 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2888 #endif
2889
2890 #ifdef CONFIG_SMP
2891 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2892 {
2893         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2894 }
2895
2896 /**
2897  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2898  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2899  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2900  *
2901  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2902  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2903  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2904  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2905  */
2906 enum cpu_util_type {
2907         FREQUENCY_UTIL,
2908         ENERGY_UTIL,
2909 };
2910
2911 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2912                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2913                                  struct task_struct *p);
2914
2915 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2916 {
2917         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2918 }
2919
2920 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2921 {
2922         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2923 }
2924
2925 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2926 {
2927         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2928
2929         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2930                 util = max_t(unsigned long, util,
2931                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2932         }
2933
2934         return util;
2935 }
2936
2937 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2938 {
2939         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2940 }
2941 #endif
2942
2943 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2944 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2945 {
2946         return rq->avg_irq.util_avg;
2947 }
2948
2949 static inline
2950 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2951 {
2952         util *= (max - irq);
2953         util /= max;
2954
2955         return util;
2956
2957 }
2958 #else
2959 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2960 {
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 static inline
2965 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2966 {
2967         return util;
2968 }
2969 #endif
2970
2971 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2972
2973 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2974
2975 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2976
2977 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2978 {
2979         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2980 }
2981
2982 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2983
2984 #define perf_domain_span(pd) NULL
2985 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2986
2987 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2988
2989 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2990 /*
2991  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2992  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2993  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2994  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2995  */
2996 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2997                                         struct mm_struct *prev_mm,
2998                                         struct mm_struct *next_mm)
2999 {
3000         int membarrier_state;
3001
3002         if (prev_mm == next_mm)
3003                 return;
3004
3005         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3006         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3007                 return;
3008
3009         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3010 }
3011 #else
3012 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3013                                         struct mm_struct *prev_mm,
3014                                         struct mm_struct *next_mm)
3015 {
3016 }
3017 #endif
3018
3019 #ifdef CONFIG_SMP
3020 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3021 {
3022         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3023                 return false;
3024
3025         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3026                 return false;
3027
3028         return true;
3029 }
3030 #endif
3031
3032 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3033 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3034
3035 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3036 extern int preempt_dynamic_mode;
3037 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3038 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3039 #endif
3040