Merge branch 'sched-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.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/blkdev.h>
40 #include <linux/compat.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpufreq.h>
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #include <linux/delayacct.h>
48 #include <linux/energy_model.h>
49 #include <linux/init_task.h>
50 #include <linux/kprobes.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/membarrier.h>
53 #include <linux/migrate.h>
54 #include <linux/mmu_context.h>
55 #include <linux/nmi.h>
56 #include <linux/proc_fs.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/profile.h>
59 #include <linux/psi.h>
60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
61 #include <linux/security.h>
62 #include <linux/stop_machine.h>
63 #include <linux/suspend.h>
64 #include <linux/swait.h>
65 #include <linux/syscalls.h>
66 #include <linux/task_work.h>
67 #include <linux/tsacct_kern.h>
68
69 #include <asm/tlb.h>
70
71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
72 # include <asm/paravirt.h>
73 #endif
74
75 #include "cpupri.h"
76 #include "cpudeadline.h"
77
78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
80 #else
81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
82 #endif
83
84 struct rq;
85 struct cpuidle_state;
86
87 /* task_struct::on_rq states: */
88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
90
91 extern __read_mostly int scheduler_running;
92
93 extern unsigned long calc_load_update;
94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
95
96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
98
99 /*
100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
101  */
102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
103
104 /*
105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
110  *
111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
114  *
115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
117  */
118 #ifdef CONFIG_64BIT
119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
121 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
122 #else
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          (w)
125 # define scale_load_down(w)     (w)
126 #endif
127
128 /*
129  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
130  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
131  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
132  * following must be true:
133  *
134  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
135  *
136  */
137 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
138
139 /*
140  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
141  * 10 -> just above 1us
142  * 9  -> just above 0.5us
143  */
144 #define DL_SCALE                10
145
146 /*
147  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
148  */
149 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
150
151 static inline int idle_policy(int policy)
152 {
153         return policy == SCHED_IDLE;
154 }
155 static inline int fair_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
158 }
159
160 static inline int rt_policy(int policy)
161 {
162         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
163 }
164
165 static inline int dl_policy(int policy)
166 {
167         return policy == SCHED_DEADLINE;
168 }
169 static inline bool valid_policy(int policy)
170 {
171         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
172                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
173 }
174
175 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
176 {
177         return idle_policy(p->policy);
178 }
179
180 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
181 {
182         return rt_policy(p->policy);
183 }
184
185 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
186 {
187         return dl_policy(p->policy);
188 }
189
190 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
191
192 /*
193  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
194  *
195  * This is actually gross. :(
196  *
197  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
198  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
199  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
200  * available on such platforms.
201  *
202  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
203  */
204 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
205
206 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
207 {
208 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
209         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
210 #else
211         return false;
212 #endif
213 }
214
215 /*
216  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
217  */
218 static inline bool
219 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
220 {
221         return dl_entity_is_special(a) ||
222                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
223 }
224
225 /*
226  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
227  */
228 struct rt_prio_array {
229         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
230         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
231 };
232
233 struct rt_bandwidth {
234         /* nests inside the rq lock: */
235         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
236         ktime_t                 rt_period;
237         u64                     rt_runtime;
238         struct hrtimer          rt_period_timer;
239         unsigned int            rt_period_active;
240 };
241
242 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
243
244 /*
245  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
246  * we need some place where:
247  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
248  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
249  *
250  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
251  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
252  * that, since here we are only interested in admission control, we
253  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
254  * need a timer to replenish it.
255  *
256  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
257  * meaning that:
258  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
259  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
260  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
261  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
262  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
263  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
264  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
265  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
266  * control.
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 struct dl_bw {
280         raw_spinlock_t          lock;
281         u64                     bw;
282         u64                     total_bw;
283 };
284
285 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
286
287 static inline
288 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
289 {
290         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
291         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
292 }
293
294 static inline
295 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
296 {
297         dl_b->total_bw += tsk_bw;
298         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
299 }
300
301 static inline
302 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
303 {
304         return dl_b->bw != -1 &&
305                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
306 }
307
308 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
309 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
310 extern int  sched_dl_global_validate(void);
311 extern void sched_dl_do_global(void);
312 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
313 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
314 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
315 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
316 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
317 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
318 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
319 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
320
321 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
322
323 #include <linux/cgroup.h>
324 #include <linux/psi.h>
325
326 struct cfs_rq;
327 struct rt_rq;
328
329 extern struct list_head task_groups;
330
331 struct cfs_bandwidth {
332 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
333         raw_spinlock_t          lock;
334         ktime_t                 period;
335         u64                     quota;
336         u64                     runtime;
337         s64                     hierarchical_quota;
338
339         u8                      idle;
340         u8                      period_active;
341         u8                      distribute_running;
342         u8                      slack_started;
343         struct hrtimer          period_timer;
344         struct hrtimer          slack_timer;
345         struct list_head        throttled_cfs_rq;
346
347         /* Statistics: */
348         int                     nr_periods;
349         int                     nr_throttled;
350         u64                     throttled_time;
351 #endif
352 };
353
354 /* Task group related information */
355 struct task_group {
356         struct cgroup_subsys_state css;
357
358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
359         /* schedulable entities of this group on each CPU */
360         struct sched_entity     **se;
361         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
362         struct cfs_rq           **cfs_rq;
363         unsigned long           shares;
364
365 #ifdef  CONFIG_SMP
366         /*
367          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
368          * it in its own cacheline separated from the fields above which
369          * will also be accessed at each tick.
370          */
371         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
372 #endif
373 #endif
374
375 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
376         struct sched_rt_entity  **rt_se;
377         struct rt_rq            **rt_rq;
378
379         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
380 #endif
381
382         struct rcu_head         rcu;
383         struct list_head        list;
384
385         struct task_group       *parent;
386         struct list_head        siblings;
387         struct list_head        children;
388
389 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
390         struct autogroup        *autogroup;
391 #endif
392
393         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
394
395 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
396         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
397         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
398         /* Clamp values requested for a task group */
399         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
400         /* Effective clamp values used for a task group */
401         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
402 #endif
403
404 };
405
406 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
407 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
408
409 /*
410  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
411  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
412  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
413  * too large, so as the shares value of a task group.
414  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
415  *  limitation from this.)
416  */
417 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
418 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
419 #endif
420
421 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
422
423 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
424                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
425
426 /*
427  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
428  * leaving it for the final time.
429  *
430  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
431  */
432 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
433 {
434         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
435 }
436
437 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
438
439 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
440 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
441 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
442 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
443 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
444                         struct sched_entity *se, int cpu,
445                         struct sched_entity *parent);
446 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
447
448 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
449 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
450 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
451
452 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
453 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
454 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
455                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
456                 struct sched_rt_entity *parent);
457 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
458 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
459 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
460 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
461 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
462
463 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
464 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
465                                struct task_group *parent);
466 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
467 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
468
469 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
470
471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
472 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
473
474 #ifdef CONFIG_SMP
475 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
476                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
477 #else /* !CONFIG_SMP */
478 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
479                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
482
483 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
484
485 struct cfs_bandwidth { };
486
487 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
488
489 /* CFS-related fields in a runqueue */
490 struct cfs_rq {
491         struct load_weight      load;
492         unsigned long           runnable_weight;
493         unsigned int            nr_running;
494         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
495         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
496
497         u64                     exec_clock;
498         u64                     min_vruntime;
499 #ifndef CONFIG_64BIT
500         u64                     min_vruntime_copy;
501 #endif
502
503         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
504
505         /*
506          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
507          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
508          */
509         struct sched_entity     *curr;
510         struct sched_entity     *next;
511         struct sched_entity     *last;
512         struct sched_entity     *skip;
513
514 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
515         unsigned int            nr_spread_over;
516 #endif
517
518 #ifdef CONFIG_SMP
519         /*
520          * CFS load tracking
521          */
522         struct sched_avg        avg;
523 #ifndef CONFIG_64BIT
524         u64                     load_last_update_time_copy;
525 #endif
526         struct {
527                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
528                 int             nr;
529                 unsigned long   load_avg;
530                 unsigned long   util_avg;
531                 unsigned long   runnable_sum;
532         } removed;
533
534 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
535         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
536         long                    propagate;
537         long                    prop_runnable_sum;
538
539         /*
540          *   h_load = weight * f(tg)
541          *
542          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
543          * this group.
544          */
545         unsigned long           h_load;
546         u64                     last_h_load_update;
547         struct sched_entity     *h_load_next;
548 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
549 #endif /* CONFIG_SMP */
550
551 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
552         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
553
554         /*
555          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
556          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
557          * (like users, containers etc.)
558          *
559          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
560          * This list is used during load balance.
561          */
562         int                     on_list;
563         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
564         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
565
566 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
567         int                     runtime_enabled;
568         s64                     runtime_remaining;
569
570         u64                     throttled_clock;
571         u64                     throttled_clock_task;
572         u64                     throttled_clock_task_time;
573         int                     throttled;
574         int                     throttle_count;
575         struct list_head        throttled_list;
576 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
577 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
578 };
579
580 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
581 {
582         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
583 }
584
585 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
586 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
587 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
588 #endif
589
590 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
591 struct rt_rq {
592         struct rt_prio_array    active;
593         unsigned int            rt_nr_running;
594         unsigned int            rr_nr_running;
595 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
596         struct {
597                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
598 #ifdef CONFIG_SMP
599                 int             next; /* next highest */
600 #endif
601         } highest_prio;
602 #endif
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         unsigned long           rt_nr_migratory;
605         unsigned long           rt_nr_total;
606         int                     overloaded;
607         struct plist_head       pushable_tasks;
608
609 #endif /* CONFIG_SMP */
610         int                     rt_queued;
611
612         int                     rt_throttled;
613         u64                     rt_time;
614         u64                     rt_runtime;
615         /* Nests inside the rq lock: */
616         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
617
618 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
619         unsigned long           rt_nr_boosted;
620
621         struct rq               *rq;
622         struct task_group       *tg;
623 #endif
624 };
625
626 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
627 {
628         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
629 }
630
631 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
632 struct dl_rq {
633         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
634         struct rb_root_cached   root;
635
636         unsigned long           dl_nr_running;
637
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         /*
640          * Deadline values of the currently executing and the
641          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
642          * the decision whether or not a ready but not running task
643          * should migrate somewhere else.
644          */
645         struct {
646                 u64             curr;
647                 u64             next;
648         } earliest_dl;
649
650         unsigned long           dl_nr_migratory;
651         int                     overloaded;
652
653         /*
654          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
655          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
656          * of the leftmost (earliest deadline) element.
657          */
658         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
659 #else
660         struct dl_bw            dl_bw;
661 #endif
662         /*
663          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
664          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
665          * task blocks
666          */
667         u64                     running_bw;
668
669         /*
670          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
671          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
672          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
673          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
674          * policy, or terminates).
675          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
676          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
677          */
678         u64                     this_bw;
679         u64                     extra_bw;
680
681         /*
682          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
683          * by the GRUB algorithm.
684          */
685         u64                     bw_ratio;
686 };
687
688 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
689 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
690 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
691 #else
692 #define entity_is_task(se)      1
693 #endif
694
695 #ifdef CONFIG_SMP
696 /*
697  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
698  */
699 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
700 {
701         return scale_load_down(se->load.weight);
702 }
703
704 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
705 {
706         return scale_load_down(se->runnable_weight);
707 }
708
709 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
710 {
711         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
712 }
713
714 struct perf_domain {
715         struct em_perf_domain *em_pd;
716         struct perf_domain *next;
717         struct rcu_head rcu;
718 };
719
720 /* Scheduling group status flags */
721 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
722 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
723
724 /*
725  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
726  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
727  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
728  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
729  * object.
730  *
731  */
732 struct root_domain {
733         atomic_t                refcount;
734         atomic_t                rto_count;
735         struct rcu_head         rcu;
736         cpumask_var_t           span;
737         cpumask_var_t           online;
738
739         /*
740          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
741          * - More than one runnable task
742          * - Running task is misfit
743          */
744         int                     overload;
745
746         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
747         int                     overutilized;
748
749         /*
750          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
751          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
752          */
753         cpumask_var_t           dlo_mask;
754         atomic_t                dlo_count;
755         struct dl_bw            dl_bw;
756         struct cpudl            cpudl;
757
758 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
759         /*
760          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
761          */
762         struct irq_work         rto_push_work;
763         raw_spinlock_t          rto_lock;
764         /* These are only updated and read within rto_lock */
765         int                     rto_loop;
766         int                     rto_cpu;
767         /* These atomics are updated outside of a lock */
768         atomic_t                rto_loop_next;
769         atomic_t                rto_loop_start;
770 #endif
771         /*
772          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
773          * one runnable RT task.
774          */
775         cpumask_var_t           rto_mask;
776         struct cpupri           cpupri;
777
778         unsigned long           max_cpu_capacity;
779
780         /*
781          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
782          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
783          */
784         struct perf_domain __rcu *pd;
785 };
786
787 extern void init_defrootdomain(void);
788 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
789 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
790 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
791 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
792
793 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
794 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
795 #endif
796 #endif /* CONFIG_SMP */
797
798 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
799 /*
800  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
801  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
802  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
803  *
804  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
805  * clamp value.
806  */
807 struct uclamp_bucket {
808         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
809         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
810 };
811
812 /*
813  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
814  * @value: currently active clamp values for a rq
815  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
816  *
817  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
818  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
819  * (or actually running) with that value.
820  *
821  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
822  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
823  *
824  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
825  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
826  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
827  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
828  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
829  *
830  * Since on each system we expect only a limited number of different
831  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
832  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
833  */
834 struct uclamp_rq {
835         unsigned int value;
836         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
837 };
838 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
839
840 /*
841  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
842  *
843  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
844  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
845  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
846  */
847 struct rq {
848         /* runqueue lock: */
849         raw_spinlock_t          lock;
850
851         /*
852          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
853          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
854          */
855         unsigned int            nr_running;
856 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
857         unsigned int            nr_numa_running;
858         unsigned int            nr_preferred_running;
859         unsigned int            numa_migrate_on;
860 #endif
861 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
862 #ifdef CONFIG_SMP
863         unsigned long           last_load_update_tick;
864         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
865         unsigned int            has_blocked_load;
866 #endif /* CONFIG_SMP */
867         unsigned int            nohz_tick_stopped;
868         atomic_t nohz_flags;
869 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
870
871         unsigned long           nr_load_updates;
872         u64                     nr_switches;
873
874 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
875         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
876         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
877         unsigned int            uclamp_flags;
878 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
879 #endif
880
881         struct cfs_rq           cfs;
882         struct rt_rq            rt;
883         struct dl_rq            dl;
884
885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
886         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
887         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
888         struct list_head        *tmp_alone_branch;
889 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
890
891         /*
892          * This is part of a global counter where only the total sum
893          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
894          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
895          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
896          */
897         unsigned long           nr_uninterruptible;
898
899         struct task_struct      *curr;
900         struct task_struct      *idle;
901         struct task_struct      *stop;
902         unsigned long           next_balance;
903         struct mm_struct        *prev_mm;
904
905         unsigned int            clock_update_flags;
906         u64                     clock;
907         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
908         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
909         u64                     clock_pelt;
910         unsigned long           lost_idle_time;
911
912         atomic_t                nr_iowait;
913
914 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
915         int membarrier_state;
916 #endif
917
918 #ifdef CONFIG_SMP
919         struct root_domain              *rd;
920         struct sched_domain __rcu       *sd;
921
922         unsigned long           cpu_capacity;
923         unsigned long           cpu_capacity_orig;
924
925         struct callback_head    *balance_callback;
926
927         unsigned char           idle_balance;
928
929         unsigned long           misfit_task_load;
930
931         /* For active balancing */
932         int                     active_balance;
933         int                     push_cpu;
934         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
935
936         /* CPU of this runqueue: */
937         int                     cpu;
938         int                     online;
939
940         struct list_head cfs_tasks;
941
942         struct sched_avg        avg_rt;
943         struct sched_avg        avg_dl;
944 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
945         struct sched_avg        avg_irq;
946 #endif
947         u64                     idle_stamp;
948         u64                     avg_idle;
949
950         /* This is used to determine avg_idle's max value */
951         u64                     max_idle_balance_cost;
952 #endif
953
954 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
955         u64                     prev_irq_time;
956 #endif
957 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
958         u64                     prev_steal_time;
959 #endif
960 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
961         u64                     prev_steal_time_rq;
962 #endif
963
964         /* calc_load related fields */
965         unsigned long           calc_load_update;
966         long                    calc_load_active;
967
968 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
969 #ifdef CONFIG_SMP
970         int                     hrtick_csd_pending;
971         call_single_data_t      hrtick_csd;
972 #endif
973         struct hrtimer          hrtick_timer;
974 #endif
975
976 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
977         /* latency stats */
978         struct sched_info       rq_sched_info;
979         unsigned long long      rq_cpu_time;
980         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
981
982         /* sys_sched_yield() stats */
983         unsigned int            yld_count;
984
985         /* schedule() stats */
986         unsigned int            sched_count;
987         unsigned int            sched_goidle;
988
989         /* try_to_wake_up() stats */
990         unsigned int            ttwu_count;
991         unsigned int            ttwu_local;
992 #endif
993
994 #ifdef CONFIG_SMP
995         struct llist_head       wake_list;
996 #endif
997
998 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
999         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1000         struct cpuidle_state    *idle_state;
1001 #endif
1002 };
1003
1004 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1005
1006 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1007 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1008 {
1009         return cfs_rq->rq;
1010 }
1011
1012 #else
1013
1014 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1015 {
1016         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1017 }
1018 #endif
1019
1020 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1021 {
1022 #ifdef CONFIG_SMP
1023         return rq->cpu;
1024 #else
1025         return 0;
1026 #endif
1027 }
1028
1029
1030 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1031 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1032
1033 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1036                 __update_idle_core(rq);
1037 }
1038
1039 #else
1040 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1041 #endif
1042
1043 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1044
1045 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1046 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1047 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1048 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1049 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1050
1051 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1052
1053 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1054 {
1055         return READ_ONCE(rq->clock);
1056 }
1057
1058 /*
1059  * rq::clock_update_flags bits
1060  *
1061  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1062  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1063  *  neighbouring rq clock updates.
1064  *
1065  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1066  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1067  *
1068  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1069  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1070  *
1071  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1072  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1073  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1074  *
1075  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1076  *
1077  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1078  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1079  * back.
1080  */
1081 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1082 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1083 #define RQCF_UPDATED            0x04
1084
1085 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1086 {
1087         /*
1088          * The only reason for not seeing a clock update since the
1089          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1090          */
1091         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1092 }
1093
1094 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1095 {
1096         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1097         assert_clock_updated(rq);
1098
1099         return rq->clock;
1100 }
1101
1102 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1103 {
1104         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1105         assert_clock_updated(rq);
1106
1107         return rq->clock_task;
1108 }
1109
1110 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1111 {
1112         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1113         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1118  * request is cancelled.
1119  */
1120 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1121 {
1122         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1123         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1124 }
1125
1126 struct rq_flags {
1127         unsigned long flags;
1128         struct pin_cookie cookie;
1129 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1130         /*
1131          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1132          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1133          * restored in rq_repin_lock().
1134          */
1135         unsigned int clock_update_flags;
1136 #endif
1137 };
1138
1139 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1140 {
1141         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1144         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1145         rf->clock_update_flags = 0;
1146 #endif
1147 }
1148
1149 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1150 {
1151 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1152         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1153                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1154 #endif
1155
1156         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1157 }
1158
1159 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1160 {
1161         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1162
1163 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1164         /*
1165          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1166          */
1167         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1168 #endif
1169 }
1170
1171 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1172         __acquires(rq->lock);
1173
1174 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1175         __acquires(p->pi_lock)
1176         __acquires(rq->lock);
1177
1178 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1179         __releases(rq->lock)
1180 {
1181         rq_unpin_lock(rq, rf);
1182         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1183 }
1184
1185 static inline void
1186 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1187         __releases(rq->lock)
1188         __releases(p->pi_lock)
1189 {
1190         rq_unpin_lock(rq, rf);
1191         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1192         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1193 }
1194
1195 static inline void
1196 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1197         __acquires(rq->lock)
1198 {
1199         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1200         rq_pin_lock(rq, rf);
1201 }
1202
1203 static inline void
1204 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1205         __acquires(rq->lock)
1206 {
1207         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1208         rq_pin_lock(rq, rf);
1209 }
1210
1211 static inline void
1212 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1213         __acquires(rq->lock)
1214 {
1215         raw_spin_lock(&rq->lock);
1216         rq_pin_lock(rq, rf);
1217 }
1218
1219 static inline void
1220 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1221         __acquires(rq->lock)
1222 {
1223         raw_spin_lock(&rq->lock);
1224         rq_repin_lock(rq, rf);
1225 }
1226
1227 static inline void
1228 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1229         __releases(rq->lock)
1230 {
1231         rq_unpin_lock(rq, rf);
1232         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1233 }
1234
1235 static inline void
1236 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1237         __releases(rq->lock)
1238 {
1239         rq_unpin_lock(rq, rf);
1240         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1241 }
1242
1243 static inline void
1244 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1245         __releases(rq->lock)
1246 {
1247         rq_unpin_lock(rq, rf);
1248         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1249 }
1250
1251 static inline struct rq *
1252 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1253         __acquires(rq->lock)
1254 {
1255         struct rq *rq;
1256
1257         local_irq_disable();
1258         rq = this_rq();
1259         rq_lock(rq, rf);
1260         return rq;
1261 }
1262
1263 #ifdef CONFIG_NUMA
1264 enum numa_topology_type {
1265         NUMA_DIRECT,
1266         NUMA_GLUELESS_MESH,
1267         NUMA_BACKPLANE,
1268 };
1269 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1270 extern int sched_max_numa_distance;
1271 extern bool find_numa_distance(int distance);
1272 extern void sched_init_numa(void);
1273 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1274 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1275 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1276 #else
1277 static inline void sched_init_numa(void) { }
1278 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1279 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1280 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1281 {
1282         return nr_cpu_ids;
1283 }
1284 #endif
1285
1286 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1287 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1288 enum numa_faults_stats {
1289         NUMA_MEM = 0,
1290         NUMA_CPU,
1291         NUMA_MEMBUF,
1292         NUMA_CPUBUF
1293 };
1294 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1295 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1296 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1297                         int cpu, int scpu);
1298 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1299 #else
1300 static inline void
1301 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1302 {
1303 }
1304 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1305
1306 #ifdef CONFIG_SMP
1307
1308 static inline void
1309 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1310                        struct callback_head *head,
1311                        void (*func)(struct rq *rq))
1312 {
1313         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1314
1315         if (unlikely(head->next))
1316                 return;
1317
1318         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1319         head->next = rq->balance_callback;
1320         rq->balance_callback = head;
1321 }
1322
1323 extern void sched_ttwu_pending(void);
1324
1325 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1326         rcu_dereference_check((p), \
1327                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1328
1329 /*
1330  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1331  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1332  *
1333  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1334  * preempt-disabled sections.
1335  */
1336 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1337         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1338                         __sd; __sd = __sd->parent)
1339
1340 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1341
1342 /**
1343  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1344  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1345  *              be returned.
1346  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1347  *              for the given CPU.
1348  *
1349  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1350  */
1351 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1352 {
1353         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1354
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 if (!(sd->flags & flag))
1357                         break;
1358                 hsd = sd;
1359         }
1360
1361         return hsd;
1362 }
1363
1364 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1365 {
1366         struct sched_domain *sd;
1367
1368         for_each_domain(cpu, sd) {
1369                 if (sd->flags & flag)
1370                         break;
1371         }
1372
1373         return sd;
1374 }
1375
1376 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1377 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1378 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1379 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1380 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1381 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1382 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1383 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1384
1385 struct sched_group_capacity {
1386         atomic_t                ref;
1387         /*
1388          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1389          * for a single CPU.
1390          */
1391         unsigned long           capacity;
1392         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1393         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1394         unsigned long           next_update;
1395         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1396
1397 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1398         int                     id;
1399 #endif
1400
1401         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1402 };
1403
1404 struct sched_group {
1405         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1406         atomic_t                ref;
1407
1408         unsigned int            group_weight;
1409         struct sched_group_capacity *sgc;
1410         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1411
1412         /*
1413          * The CPUs this group covers.
1414          *
1415          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1416          * by attaching extra space to the end of the structure,
1417          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1418          */
1419         unsigned long           cpumask[0];
1420 };
1421
1422 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1423 {
1424         return to_cpumask(sg->cpumask);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * See build_balance_mask().
1429  */
1430 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1431 {
1432         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1433 }
1434
1435 /**
1436  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1437  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1438  */
1439 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1440 {
1441         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1442 }
1443
1444 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1445
1446 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1447 void register_sched_domain_sysctl(void);
1448 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1449 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1450 #else
1451 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1452 {
1453 }
1454 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1455 {
1456 }
1457 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1458 {
1459 }
1460 #endif
1461
1462 extern int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf);
1463
1464 #else
1465
1466 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1467
1468 static inline int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf) { return 0; }
1469
1470 #endif /* CONFIG_SMP */
1471
1472 #include "stats.h"
1473 #include "autogroup.h"
1474
1475 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1476
1477 /*
1478  * Return the group to which this tasks belongs.
1479  *
1480  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1481  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1482  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1483  *
1484  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1485  * core changes this before calling sched_move_task().
1486  *
1487  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1488  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1489  */
1490 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1491 {
1492         return p->sched_task_group;
1493 }
1494
1495 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1496 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1497 {
1498 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1499         struct task_group *tg = task_group(p);
1500 #endif
1501
1502 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1503         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1504         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1505         p->se.parent = tg->se[cpu];
1506 #endif
1507
1508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1509         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1510         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1511 #endif
1512 }
1513
1514 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1515
1516 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1517 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1518 {
1519         return NULL;
1520 }
1521
1522 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1523
1524 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1525 {
1526         set_task_rq(p, cpu);
1527 #ifdef CONFIG_SMP
1528         /*
1529          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1530          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1531          * per-task data have been completed by this moment.
1532          */
1533         smp_wmb();
1534 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1535         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1536 #else
1537         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1538 #endif
1539         p->wake_cpu = cpu;
1540 #endif
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1545  */
1546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1547 # include <linux/static_key.h>
1548 # define const_debug __read_mostly
1549 #else
1550 # define const_debug const
1551 #endif
1552
1553 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1554         __SCHED_FEAT_##name ,
1555
1556 enum {
1557 #include "features.h"
1558         __SCHED_FEAT_NR,
1559 };
1560
1561 #undef SCHED_FEAT
1562
1563 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1564
1565 /*
1566  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1567  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1568  */
1569 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1570
1571 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1572 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1573 {                                                                       \
1574         return static_key_##enabled(key);                               \
1575 }
1576
1577 #include "features.h"
1578 #undef SCHED_FEAT
1579
1580 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1581 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1582
1583 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1584
1585 /*
1586  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1587  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1588  * features default.
1589  */
1590 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1591         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1592 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1593 #include "features.h"
1594         0;
1595 #undef SCHED_FEAT
1596
1597 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1598
1599 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1600
1601 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1602 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1603
1604 static inline u64 global_rt_period(void)
1605 {
1606         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1607 }
1608
1609 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1610 {
1611         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1612                 return RUNTIME_INF;
1613
1614         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1615 }
1616
1617 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1618 {
1619         return rq->curr == p;
1620 }
1621
1622 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1623 {
1624 #ifdef CONFIG_SMP
1625         return p->on_cpu;
1626 #else
1627         return task_current(rq, p);
1628 #endif
1629 }
1630
1631 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1632 {
1633         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1634 }
1635
1636 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1637 {
1638         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * wake flags
1643  */
1644 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1645 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1646 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1647
1648 /*
1649  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1650  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1651  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1652  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1653  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1654  * slice expiry etc.
1655  */
1656
1657 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1658 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1659
1660 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1661 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1662
1663 /*
1664  * {de,en}queue flags:
1665  *
1666  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1667  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1668  *
1669  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1670  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1671  *                should preserve as much state as possible.
1672  *
1673  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1674  *        in the runqueue.
1675  *
1676  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1677  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1678  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1679  *
1680  */
1681
1682 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1683 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1684 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1685 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1686
1687 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1688 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1689 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1690 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1691
1692 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1693 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1694 #ifdef CONFIG_SMP
1695 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1696 #else
1697 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1698 #endif
1699
1700 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1701
1702 struct sched_class {
1703         const struct sched_class *next;
1704
1705 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1706         int uclamp_enabled;
1707 #endif
1708
1709         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1710         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1711         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1712         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1713
1714         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1715
1716         /*
1717          * Both @prev and @rf are optional and may be NULL, in which case the
1718          * caller must already have invoked put_prev_task(rq, prev, rf).
1719          *
1720          * Otherwise it is the responsibility of the pick_next_task() to call
1721          * put_prev_task() on the @prev task or something equivalent, IFF it
1722          * returns a next task.
1723          *
1724          * In that case (@rf != NULL) it may return RETRY_TASK when it finds a
1725          * higher prio class has runnable tasks.
1726          */
1727         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1728                                                struct task_struct *prev,
1729                                                struct rq_flags *rf);
1730         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf);
1731         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1732
1733 #ifdef CONFIG_SMP
1734         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1735         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1736
1737         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1738
1739         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1740                                  const struct cpumask *newmask);
1741
1742         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1743         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1744 #endif
1745
1746         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1747         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1748         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1749
1750         /*
1751          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1752          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1753          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1754          */
1755         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1756         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1757         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1758                               int oldprio);
1759
1760         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1761                                         struct task_struct *task);
1762
1763         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1764
1765 #define TASK_SET_GROUP          0
1766 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1767
1768 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1769         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1770 #endif
1771 };
1772
1773 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1774 {
1775         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1776         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, NULL);
1777 }
1778
1779 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1780 {
1781         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1782         next->sched_class->set_next_task(rq, next);
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1787 #else
1788 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1789 #endif
1790 #define for_each_class(class) \
1791    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1792
1793 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1794 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1795 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1796 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1797 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1798
1799
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801
1802 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1803
1804 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1805
1806 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1807
1808 #endif
1809
1810 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1811 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1812                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1813 {
1814         rq->idle_state = idle_state;
1815 }
1816
1817 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1818 {
1819         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1820
1821         return rq->idle_state;
1822 }
1823 #else
1824 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1825                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1826 {
1827 }
1828
1829 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1830 {
1831         return NULL;
1832 }
1833 #endif
1834
1835 extern void schedule_idle(void);
1836
1837 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1838 extern void sched_init_granularity(void);
1839 extern void update_max_interval(void);
1840
1841 extern void init_sched_dl_class(void);
1842 extern void init_sched_rt_class(void);
1843 extern void init_sched_fair_class(void);
1844
1845 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1846
1847 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1848 extern void resched_cpu(int cpu);
1849
1850 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1851 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1852
1853 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1854 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1855 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1856 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1857 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1858
1859 #define BW_SHIFT                20
1860 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1861 #define RATIO_SHIFT             8
1862 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1863
1864 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1865 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1866
1867 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1868 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1869 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1870
1871 /*
1872  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1873  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1874  * nohz mode if necessary.
1875  */
1876 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1877 {
1878         int cpu;
1879
1880         if (!tick_nohz_full_enabled())
1881                 return;
1882
1883         cpu = cpu_of(rq);
1884
1885         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1886                 return;
1887
1888         if (sched_can_stop_tick(rq))
1889                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1890         else
1891                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1892 }
1893 #else
1894 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1895 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1896 #endif
1897
1898 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1899 {
1900         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1901
1902         rq->nr_running = prev_nr + count;
1903
1904 #ifdef CONFIG_SMP
1905         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1906                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1907                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1908         }
1909 #endif
1910
1911         sched_update_tick_dependency(rq);
1912 }
1913
1914 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1915 {
1916         rq->nr_running -= count;
1917         /* Check if we still need preemption */
1918         sched_update_tick_dependency(rq);
1919 }
1920
1921 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1922 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1923
1924 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1925
1926 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1927 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1928
1929 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1930
1931 /*
1932  * Use hrtick when:
1933  *  - enabled by features
1934  *  - hrtimer is actually high res
1935  */
1936 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1937 {
1938         if (!sched_feat(HRTICK))
1939                 return 0;
1940         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1941                 return 0;
1942         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1943 }
1944
1945 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1946
1947 #else
1948
1949 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1950 {
1951         return 0;
1952 }
1953
1954 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1955
1956 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1957 static __always_inline
1958 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1959 {
1960         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1961 }
1962 #endif
1963
1964 #ifdef CONFIG_SMP
1965 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
1966
1967 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1968
1969 /*
1970  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1971  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1972  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1973  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1974  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1975  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1976  */
1977 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1978         __releases(this_rq->lock)
1979         __acquires(busiest->lock)
1980         __acquires(this_rq->lock)
1981 {
1982         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1983         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1984
1985         return 1;
1986 }
1987
1988 #else
1989 /*
1990  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1991  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1992  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1993  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1994  * regardless of entry order into the function.
1995  */
1996 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1997         __releases(this_rq->lock)
1998         __acquires(busiest->lock)
1999         __acquires(this_rq->lock)
2000 {
2001         int ret = 0;
2002
2003         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2004                 if (busiest < this_rq) {
2005                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2006                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2007                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2008                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2009                         ret = 1;
2010                 } else
2011                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2012                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2013         }
2014         return ret;
2015 }
2016
2017 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2018
2019 /*
2020  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2021  */
2022 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2023 {
2024         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2025                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2026                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2027                 BUG_ON(1);
2028         }
2029
2030         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2031 }
2032
2033 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2034         __releases(busiest->lock)
2035 {
2036         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2037         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2038 }
2039
2040 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2041 {
2042         if (l1 > l2)
2043                 swap(l1, l2);
2044
2045         spin_lock(l1);
2046         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2047 }
2048
2049 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2050 {
2051         if (l1 > l2)
2052                 swap(l1, l2);
2053
2054         spin_lock_irq(l1);
2055         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2056 }
2057
2058 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2059 {
2060         if (l1 > l2)
2061                 swap(l1, l2);
2062
2063         raw_spin_lock(l1);
2064         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2065 }
2066
2067 /*
2068  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2069  *
2070  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2071  * you need to do so manually before calling.
2072  */
2073 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2074         __acquires(rq1->lock)
2075         __acquires(rq2->lock)
2076 {
2077         BUG_ON(!irqs_disabled());
2078         if (rq1 == rq2) {
2079                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2080                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2081         } else {
2082                 if (rq1 < rq2) {
2083                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2084                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2085                 } else {
2086                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2087                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2088                 }
2089         }
2090 }
2091
2092 /*
2093  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2094  *
2095  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2096  * you need to do so manually after calling.
2097  */
2098 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2099         __releases(rq1->lock)
2100         __releases(rq2->lock)
2101 {
2102         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2103         if (rq1 != rq2)
2104                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2105         else
2106                 __release(rq2->lock);
2107 }
2108
2109 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2110 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2111 extern bool sched_smp_initialized;
2112
2113 #else /* CONFIG_SMP */
2114
2115 /*
2116  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2117  *
2118  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2119  * you need to do so manually before calling.
2120  */
2121 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2122         __acquires(rq1->lock)
2123         __acquires(rq2->lock)
2124 {
2125         BUG_ON(!irqs_disabled());
2126         BUG_ON(rq1 != rq2);
2127         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2128         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2129 }
2130
2131 /*
2132  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2133  *
2134  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2135  * you need to do so manually after calling.
2136  */
2137 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2138         __releases(rq1->lock)
2139         __releases(rq2->lock)
2140 {
2141         BUG_ON(rq1 != rq2);
2142         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2143         __release(rq2->lock);
2144 }
2145
2146 #endif
2147
2148 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2149 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2150
2151 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2152 extern bool sched_debug_enabled;
2153
2154 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2155 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2156 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2157 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2158 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2159 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2160 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2161 extern void
2162 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2163 extern void
2164 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2165         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2166 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2167 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2168
2169 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2170 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2171 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2172
2173 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2174 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2175
2176 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2177 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2178 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2179
2180 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2181 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2182
2183 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2184
2185 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2186
2187 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2188 #else
2189 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2190 #endif
2191
2192
2193 #ifdef CONFIG_SMP
2194 static inline
2195 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2196 {
2197         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2198         int i;
2199
2200         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2201                          "sched RCU must be held");
2202         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2203                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2204
2205                 rq->dl.extra_bw += bw;
2206         }
2207 }
2208 #else
2209 static inline
2210 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2211 {
2212         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2213
2214         dl->extra_bw += bw;
2215 }
2216 #endif
2217
2218
2219 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2220 struct irqtime {
2221         u64                     total;
2222         u64                     tick_delta;
2223         u64                     irq_start_time;
2224         struct u64_stats_sync   sync;
2225 };
2226
2227 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2228
2229 /*
2230  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2231  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2232  * and never move forward.
2233  */
2234 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2235 {
2236         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2237         unsigned int seq;
2238         u64 total;
2239
2240         do {
2241                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2242                 total = irqtime->total;
2243         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2244
2245         return total;
2246 }
2247 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2248
2249 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2250 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2251
2252 /**
2253  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2254  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2255  * @flags: Update reason flags.
2256  *
2257  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2258  * being updated.
2259  *
2260  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2261  *
2262  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2263  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2264  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2265  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2266  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2267  * active all the time (or there are RT tasks only).
2268  *
2269  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2270  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2271  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2272  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2273  */
2274 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2275 {
2276         struct update_util_data *data;
2277
2278         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2279                                                   cpu_of(rq)));
2280         if (data)
2281                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2282 }
2283 #else
2284 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2285 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2286
2287 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2288 enum uclamp_id uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2289
2290 static __always_inline
2291 unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2292                               struct task_struct *p)
2293 {
2294         unsigned int min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2295         unsigned int max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2296
2297         if (p) {
2298                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2299                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2300         }
2301
2302         /*
2303          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2304          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2305          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2306          */
2307         if (unlikely(min_util >= max_util))
2308                 return min_util;
2309
2310         return clamp(util, min_util, max_util);
2311 }
2312
2313 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2314 {
2315         return uclamp_util_with(rq, util, NULL);
2316 }
2317 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2318 static inline unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2319                                             struct task_struct *p)
2320 {
2321         return util;
2322 }
2323 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2324 {
2325         return util;
2326 }
2327 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2328
2329 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2330 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2331 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2332 # endif
2333 #else
2334 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2335 #endif
2336
2337 #ifdef CONFIG_SMP
2338 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2339 {
2340         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2341 }
2342 #endif
2343
2344 /**
2345  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2346  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2347  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2348  *
2349  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2350  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2351  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2352  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2353  */
2354 enum schedutil_type {
2355         FREQUENCY_UTIL,
2356         ENERGY_UTIL,
2357 };
2358
2359 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2360
2361 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2362                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2363                                  struct task_struct *p);
2364
2365 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2366 {
2367         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2368 }
2369
2370 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2371 {
2372         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2373 }
2374
2375 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2376 {
2377         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2378
2379         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2380                 util = max_t(unsigned long, util,
2381                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2382         }
2383
2384         return util;
2385 }
2386
2387 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2388 {
2389         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2390 }
2391 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2392 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2393                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2394                                  struct task_struct *p)
2395 {
2396         return 0;
2397 }
2398 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2399
2400 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2401 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2402 {
2403         return rq->avg_irq.util_avg;
2404 }
2405
2406 static inline
2407 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2408 {
2409         util *= (max - irq);
2410         util /= max;
2411
2412         return util;
2413
2414 }
2415 #else
2416 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2417 {
2418         return 0;
2419 }
2420
2421 static inline
2422 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2423 {
2424         return util;
2425 }
2426 #endif
2427
2428 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2429
2430 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2431
2432 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2433
2434 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2435 {
2436         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2437 }
2438
2439 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2440
2441 #define perf_domain_span(pd) NULL
2442 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2443
2444 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2445
2446 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2447 /*
2448  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2449  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2450  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2451  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2452  */
2453 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2454                                         struct mm_struct *prev_mm,
2455                                         struct mm_struct *next_mm)
2456 {
2457         int membarrier_state;
2458
2459         if (prev_mm == next_mm)
2460                 return;
2461
2462         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2463         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2464                 return;
2465
2466         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2467 }
2468 #else
2469 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2470                                         struct mm_struct *prev_mm,
2471                                         struct mm_struct *next_mm)
2472 {
2473 }
2474 #endif