Merge tag 'v4.20-rc5' into sched/core, to pick up fixes
[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/init_task.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/kthread.h>
51 #include <linux/membarrier.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/mmu_context.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/proc_fs.h>
56 #include <linux/prefetch.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcupdate_wait.h>
60 #include <linux/security.h>
61 #include <linux/stop_machine.h>
62 #include <linux/suspend.h>
63 #include <linux/swait.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/task_work.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67
68 #include <asm/tlb.h>
69
70 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
71 # include <asm/paravirt.h>
72 #endif
73
74 #include "cpupri.h"
75 #include "cpudeadline.h"
76
77 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
78 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
79 #else
80 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
81 #endif
82
83 struct rq;
84 struct cpuidle_state;
85
86 /* task_struct::on_rq states: */
87 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
88 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
89
90 extern __read_mostly int scheduler_running;
91
92 extern unsigned long calc_load_update;
93 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
94
95 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
96 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
97
98 #ifdef CONFIG_SMP
99 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
100 #else
101 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
102 #endif
103
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)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
127 #else
128 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
129 # define scale_load(w)          (w)
130 # define scale_load_down(w)     (w)
131 #endif
132
133 /*
134  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
135  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
136  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
137  * following must be true:
138  *
139  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
140  *
141  */
142 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
143
144 /*
145  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
146  * 10 -> just above 1us
147  * 9  -> just above 0.5us
148  */
149 #define DL_SCALE                10
150
151 /*
152  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
153  */
154 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
155
156 static inline int idle_policy(int policy)
157 {
158         return policy == SCHED_IDLE;
159 }
160 static inline int fair_policy(int policy)
161 {
162         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
163 }
164
165 static inline int rt_policy(int policy)
166 {
167         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
168 }
169
170 static inline int dl_policy(int policy)
171 {
172         return policy == SCHED_DEADLINE;
173 }
174 static inline bool valid_policy(int policy)
175 {
176         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
177                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
178 }
179
180 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
181 {
182         return idle_policy(p->policy);
183 }
184
185 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
186 {
187         return rt_policy(p->policy);
188 }
189
190 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
191 {
192         return dl_policy(p->policy);
193 }
194
195 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
196
197 /*
198  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
199  *
200  * This is actually gross. :(
201  *
202  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
203  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
204  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
205  * available on such platforms.
206  *
207  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
208  */
209 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
210
211 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
212 {
213 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
214         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
215 #else
216         return false;
217 #endif
218 }
219
220 /*
221  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
222  */
223 static inline bool
224 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
225 {
226         return dl_entity_is_special(a) ||
227                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
228 }
229
230 /*
231  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
232  */
233 struct rt_prio_array {
234         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
235         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
236 };
237
238 struct rt_bandwidth {
239         /* nests inside the rq lock: */
240         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
241         ktime_t                 rt_period;
242         u64                     rt_runtime;
243         struct hrtimer          rt_period_timer;
244         unsigned int            rt_period_active;
245 };
246
247 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
248
249 /*
250  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
251  * we need some place where:
252  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
253  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
254  *
255  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
256  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
257  * that, since here we are only interested in admission control, we
258  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
259  * need a timer to replenish it.
260  *
261  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
262  * meaning that:
263  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
264  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
265  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
266  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
267  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
268  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
269  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
270  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
271  * control.
272  */
273 struct dl_bandwidth {
274         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
275         u64                     dl_runtime;
276         u64                     dl_period;
277 };
278
279 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
280 {
281         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
282 }
283
284 struct dl_bw {
285         raw_spinlock_t          lock;
286         u64                     bw;
287         u64                     total_bw;
288 };
289
290 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
291
292 static inline
293 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
294 {
295         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
296         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
297 }
298
299 static inline
300 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
301 {
302         dl_b->total_bw += tsk_bw;
303         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
304 }
305
306 static inline
307 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
308 {
309         return dl_b->bw != -1 &&
310                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
311 }
312
313 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
314 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
315 extern int  sched_dl_global_validate(void);
316 extern void sched_dl_do_global(void);
317 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
318 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
319 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
320 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
321 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
322 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
323 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
324 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
325
326 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
327
328 #include <linux/cgroup.h>
329 #include <linux/psi.h>
330
331 struct cfs_rq;
332 struct rt_rq;
333
334 extern struct list_head task_groups;
335
336 struct cfs_bandwidth {
337 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
338         raw_spinlock_t          lock;
339         ktime_t                 period;
340         u64                     quota;
341         u64                     runtime;
342         s64                     hierarchical_quota;
343         u64                     runtime_expires;
344         int                     expires_seq;
345
346         short                   idle;
347         short                   period_active;
348         struct hrtimer          period_timer;
349         struct hrtimer          slack_timer;
350         struct list_head        throttled_cfs_rq;
351
352         /* Statistics: */
353         int                     nr_periods;
354         int                     nr_throttled;
355         u64                     throttled_time;
356
357         bool                    distribute_running;
358 #endif
359 };
360
361 /* Task group related information */
362 struct task_group {
363         struct cgroup_subsys_state css;
364
365 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
366         /* schedulable entities of this group on each CPU */
367         struct sched_entity     **se;
368         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
369         struct cfs_rq           **cfs_rq;
370         unsigned long           shares;
371
372 #ifdef  CONFIG_SMP
373         /*
374          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
375          * it in its own cacheline separated from the fields above which
376          * will also be accessed at each tick.
377          */
378         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
379 #endif
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         struct sched_rt_entity  **rt_se;
384         struct rt_rq            **rt_rq;
385
386         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
387 #endif
388
389         struct rcu_head         rcu;
390         struct list_head        list;
391
392         struct task_group       *parent;
393         struct list_head        siblings;
394         struct list_head        children;
395
396 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
397         struct autogroup        *autogroup;
398 #endif
399
400         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
401 };
402
403 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
404 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
405
406 /*
407  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
408  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
409  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
410  * too large, so as the shares value of a task group.
411  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
412  *  limitation from this.)
413  */
414 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
415 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
416 #endif
417
418 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
419
420 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
421                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
422
423 /*
424  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
425  * leaving it for the final time.
426  *
427  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
428  */
429 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
430 {
431         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
432 }
433
434 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
435
436 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
437 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
438 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
439 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
440 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
441                         struct sched_entity *se, int cpu,
442                         struct sched_entity *parent);
443 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
444
445 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
446 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
447 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
448
449 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
450 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
451 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
452                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
453                 struct sched_rt_entity *parent);
454 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
455 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
456 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
457 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
458 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
459
460 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
461 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
462                                struct task_group *parent);
463 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
464 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
465
466 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
467
468 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
469 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
470
471 #ifdef CONFIG_SMP
472 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
473                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
474 #else /* !CONFIG_SMP */
475 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
476                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
477 #endif /* CONFIG_SMP */
478 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
479
480 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
481
482 struct cfs_bandwidth { };
483
484 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
485
486 /* CFS-related fields in a runqueue */
487 struct cfs_rq {
488         struct load_weight      load;
489         unsigned long           runnable_weight;
490         unsigned int            nr_running;
491         unsigned int            h_nr_running;
492
493         u64                     exec_clock;
494         u64                     min_vruntime;
495 #ifndef CONFIG_64BIT
496         u64                     min_vruntime_copy;
497 #endif
498
499         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
500
501         /*
502          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
503          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
504          */
505         struct sched_entity     *curr;
506         struct sched_entity     *next;
507         struct sched_entity     *last;
508         struct sched_entity     *skip;
509
510 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
511         unsigned int            nr_spread_over;
512 #endif
513
514 #ifdef CONFIG_SMP
515         /*
516          * CFS load tracking
517          */
518         struct sched_avg        avg;
519 #ifndef CONFIG_64BIT
520         u64                     load_last_update_time_copy;
521 #endif
522         struct {
523                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
524                 int             nr;
525                 unsigned long   load_avg;
526                 unsigned long   util_avg;
527                 unsigned long   runnable_sum;
528         } removed;
529
530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
531         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
532         long                    propagate;
533         long                    prop_runnable_sum;
534
535         /*
536          *   h_load = weight * f(tg)
537          *
538          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
539          * this group.
540          */
541         unsigned long           h_load;
542         u64                     last_h_load_update;
543         struct sched_entity     *h_load_next;
544 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
545 #endif /* CONFIG_SMP */
546
547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
548         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
549
550         /*
551          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
552          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
553          * (like users, containers etc.)
554          *
555          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
556          * This list is used during load balance.
557          */
558         int                     on_list;
559         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
560         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
561
562 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
563         int                     runtime_enabled;
564         int                     expires_seq;
565         u64                     runtime_expires;
566         s64                     runtime_remaining;
567
568         u64                     throttled_clock;
569         u64                     throttled_clock_task;
570         u64                     throttled_clock_task_time;
571         int                     throttled;
572         int                     throttle_count;
573         struct list_head        throttled_list;
574 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
575 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
576 };
577
578 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
579 {
580         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
581 }
582
583 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
584 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
585 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
586 #endif
587
588 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
589 struct rt_rq {
590         struct rt_prio_array    active;
591         unsigned int            rt_nr_running;
592         unsigned int            rr_nr_running;
593 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct {
595                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
596 #ifdef CONFIG_SMP
597                 int             next; /* next highest */
598 #endif
599         } highest_prio;
600 #endif
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         unsigned long           rt_nr_migratory;
603         unsigned long           rt_nr_total;
604         int                     overloaded;
605         struct plist_head       pushable_tasks;
606
607 #endif /* CONFIG_SMP */
608         int                     rt_queued;
609
610         int                     rt_throttled;
611         u64                     rt_time;
612         u64                     rt_runtime;
613         /* Nests inside the rq lock: */
614         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
615
616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
617         unsigned long           rt_nr_boosted;
618
619         struct rq               *rq;
620         struct task_group       *tg;
621 #endif
622 };
623
624 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
625 {
626         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
627 }
628
629 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
630 struct dl_rq {
631         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
632         struct rb_root_cached   root;
633
634         unsigned long           dl_nr_running;
635
636 #ifdef CONFIG_SMP
637         /*
638          * Deadline values of the currently executing and the
639          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
640          * the decision wether or not a ready but not running task
641          * should migrate somewhere else.
642          */
643         struct {
644                 u64             curr;
645                 u64             next;
646         } earliest_dl;
647
648         unsigned long           dl_nr_migratory;
649         int                     overloaded;
650
651         /*
652          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
653          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
654          * of the leftmost (earliest deadline) element.
655          */
656         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
657 #else
658         struct dl_bw            dl_bw;
659 #endif
660         /*
661          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
662          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
663          * task blocks
664          */
665         u64                     running_bw;
666
667         /*
668          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
669          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
670          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
671          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
672          * policy, or terminates).
673          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
674          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
675          */
676         u64                     this_bw;
677         u64                     extra_bw;
678
679         /*
680          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
681          * by the GRUB algorithm.
682          */
683         u64                     bw_ratio;
684 };
685
686 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
687 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
688 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
689 #else
690 #define entity_is_task(se)      1
691 #endif
692
693 #ifdef CONFIG_SMP
694 /*
695  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
696  */
697 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
698 {
699         return scale_load_down(se->load.weight);
700 }
701
702 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
703 {
704         return scale_load_down(se->runnable_weight);
705 }
706
707 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
708 {
709         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
710 }
711
712 /*
713  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
714  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
715  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
716  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
717  * object.
718  *
719  */
720 struct root_domain {
721         atomic_t                refcount;
722         atomic_t                rto_count;
723         struct rcu_head         rcu;
724         cpumask_var_t           span;
725         cpumask_var_t           online;
726
727         /*
728          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
729          * - More than one runnable task
730          * - Running task is misfit
731          */
732         int                     overload;
733
734         /*
735          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
736          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
737          */
738         cpumask_var_t           dlo_mask;
739         atomic_t                dlo_count;
740         struct dl_bw            dl_bw;
741         struct cpudl            cpudl;
742
743 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
744         /*
745          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
746          */
747         struct irq_work         rto_push_work;
748         raw_spinlock_t          rto_lock;
749         /* These are only updated and read within rto_lock */
750         int                     rto_loop;
751         int                     rto_cpu;
752         /* These atomics are updated outside of a lock */
753         atomic_t                rto_loop_next;
754         atomic_t                rto_loop_start;
755 #endif
756         /*
757          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
758          * one runnable RT task.
759          */
760         cpumask_var_t           rto_mask;
761         struct cpupri           cpupri;
762
763         unsigned long           max_cpu_capacity;
764 };
765
766 extern struct root_domain def_root_domain;
767 extern struct mutex sched_domains_mutex;
768
769 extern void init_defrootdomain(void);
770 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
771 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
772 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
773 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
774
775 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
776 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
777 #endif
778 #endif /* CONFIG_SMP */
779
780 /*
781  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
782  *
783  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
784  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
785  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
786  */
787 struct rq {
788         /* runqueue lock: */
789         raw_spinlock_t          lock;
790
791         /*
792          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
793          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
794          */
795         unsigned int            nr_running;
796 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
797         unsigned int            nr_numa_running;
798         unsigned int            nr_preferred_running;
799         unsigned int            numa_migrate_on;
800 #endif
801         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
802         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
803 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
804 #ifdef CONFIG_SMP
805         unsigned long           last_load_update_tick;
806         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
807         unsigned int            has_blocked_load;
808 #endif /* CONFIG_SMP */
809         unsigned int            nohz_tick_stopped;
810         atomic_t nohz_flags;
811 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
812
813         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
814         struct load_weight      load;
815         unsigned long           nr_load_updates;
816         u64                     nr_switches;
817
818         struct cfs_rq           cfs;
819         struct rt_rq            rt;
820         struct dl_rq            dl;
821
822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
823         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
824         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
825         struct list_head        *tmp_alone_branch;
826 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
827
828         /*
829          * This is part of a global counter where only the total sum
830          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
831          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
832          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
833          */
834         unsigned long           nr_uninterruptible;
835
836         struct task_struct      *curr;
837         struct task_struct      *idle;
838         struct task_struct      *stop;
839         unsigned long           next_balance;
840         struct mm_struct        *prev_mm;
841
842         unsigned int            clock_update_flags;
843         u64                     clock;
844         u64                     clock_task;
845
846         atomic_t                nr_iowait;
847
848 #ifdef CONFIG_SMP
849         struct root_domain      *rd;
850         struct sched_domain     *sd;
851
852         unsigned long           cpu_capacity;
853         unsigned long           cpu_capacity_orig;
854
855         struct callback_head    *balance_callback;
856
857         unsigned char           idle_balance;
858
859         unsigned long           misfit_task_load;
860
861         /* For active balancing */
862         int                     active_balance;
863         int                     push_cpu;
864         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
865
866         /* CPU of this runqueue: */
867         int                     cpu;
868         int                     online;
869
870         struct list_head cfs_tasks;
871
872         struct sched_avg        avg_rt;
873         struct sched_avg        avg_dl;
874 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
875         struct sched_avg        avg_irq;
876 #endif
877         u64                     idle_stamp;
878         u64                     avg_idle;
879
880         /* This is used to determine avg_idle's max value */
881         u64                     max_idle_balance_cost;
882 #endif
883
884 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
885         u64                     prev_irq_time;
886 #endif
887 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
888         u64                     prev_steal_time;
889 #endif
890 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
891         u64                     prev_steal_time_rq;
892 #endif
893
894         /* calc_load related fields */
895         unsigned long           calc_load_update;
896         long                    calc_load_active;
897
898 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         int                     hrtick_csd_pending;
901         call_single_data_t      hrtick_csd;
902 #endif
903         struct hrtimer          hrtick_timer;
904 #endif
905
906 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
907         /* latency stats */
908         struct sched_info       rq_sched_info;
909         unsigned long long      rq_cpu_time;
910         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
911
912         /* sys_sched_yield() stats */
913         unsigned int            yld_count;
914
915         /* schedule() stats */
916         unsigned int            sched_count;
917         unsigned int            sched_goidle;
918
919         /* try_to_wake_up() stats */
920         unsigned int            ttwu_count;
921         unsigned int            ttwu_local;
922 #endif
923
924 #ifdef CONFIG_SMP
925         struct llist_head       wake_list;
926 #endif
927
928 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
929         /* Must be inspected within a rcu lock section */
930         struct cpuidle_state    *idle_state;
931 #endif
932 };
933
934 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
935 {
936 #ifdef CONFIG_SMP
937         return rq->cpu;
938 #else
939         return 0;
940 #endif
941 }
942
943
944 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
945 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
946
947 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
948 {
949         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
950                 __update_idle_core(rq);
951 }
952
953 #else
954 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
955 #endif
956
957 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
958
959 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
960 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
961 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
962 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
963 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
964
965 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
966
967 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
968 {
969         return READ_ONCE(rq->clock);
970 }
971
972 /*
973  * rq::clock_update_flags bits
974  *
975  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
976  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
977  *  neighbouring rq clock updates.
978  *
979  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
980  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
981  *
982  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
983  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
984  *
985  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
986  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
987  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
988  *
989  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
990  *
991  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
992  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
993  * back.
994  */
995 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
996 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
997 #define RQCF_UPDATED            0x04
998
999 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1000 {
1001         /*
1002          * The only reason for not seeing a clock update since the
1003          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1004          */
1005         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1006 }
1007
1008 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1009 {
1010         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1011         assert_clock_updated(rq);
1012
1013         return rq->clock;
1014 }
1015
1016 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1017 {
1018         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1019         assert_clock_updated(rq);
1020
1021         return rq->clock_task;
1022 }
1023
1024 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1025 {
1026         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1027         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1032  * request is cancelled.
1033  */
1034 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1035 {
1036         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1037         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1038 }
1039
1040 struct rq_flags {
1041         unsigned long flags;
1042         struct pin_cookie cookie;
1043 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1044         /*
1045          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1046          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1047          * restored in rq_repin_lock().
1048          */
1049         unsigned int clock_update_flags;
1050 #endif
1051 };
1052
1053 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1054 {
1055         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1056
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1058         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1059         rf->clock_update_flags = 0;
1060 #endif
1061 }
1062
1063 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1064 {
1065 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1066         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1067                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1068 #endif
1069
1070         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1071 }
1072
1073 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1074 {
1075         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1076
1077 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1078         /*
1079          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1080          */
1081         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1082 #endif
1083 }
1084
1085 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1086         __acquires(rq->lock);
1087
1088 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1089         __acquires(p->pi_lock)
1090         __acquires(rq->lock);
1091
1092 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1093         __releases(rq->lock)
1094 {
1095         rq_unpin_lock(rq, rf);
1096         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1097 }
1098
1099 static inline void
1100 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1101         __releases(rq->lock)
1102         __releases(p->pi_lock)
1103 {
1104         rq_unpin_lock(rq, rf);
1105         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1106         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1107 }
1108
1109 static inline void
1110 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1111         __acquires(rq->lock)
1112 {
1113         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1114         rq_pin_lock(rq, rf);
1115 }
1116
1117 static inline void
1118 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1119         __acquires(rq->lock)
1120 {
1121         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1122         rq_pin_lock(rq, rf);
1123 }
1124
1125 static inline void
1126 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1127         __acquires(rq->lock)
1128 {
1129         raw_spin_lock(&rq->lock);
1130         rq_pin_lock(rq, rf);
1131 }
1132
1133 static inline void
1134 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1135         __acquires(rq->lock)
1136 {
1137         raw_spin_lock(&rq->lock);
1138         rq_repin_lock(rq, rf);
1139 }
1140
1141 static inline void
1142 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1143         __releases(rq->lock)
1144 {
1145         rq_unpin_lock(rq, rf);
1146         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1147 }
1148
1149 static inline void
1150 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1151         __releases(rq->lock)
1152 {
1153         rq_unpin_lock(rq, rf);
1154         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1155 }
1156
1157 static inline void
1158 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1159         __releases(rq->lock)
1160 {
1161         rq_unpin_lock(rq, rf);
1162         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1163 }
1164
1165 static inline struct rq *
1166 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1167         __acquires(rq->lock)
1168 {
1169         struct rq *rq;
1170
1171         local_irq_disable();
1172         rq = this_rq();
1173         rq_lock(rq, rf);
1174         return rq;
1175 }
1176
1177 #ifdef CONFIG_NUMA
1178 enum numa_topology_type {
1179         NUMA_DIRECT,
1180         NUMA_GLUELESS_MESH,
1181         NUMA_BACKPLANE,
1182 };
1183 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1184 extern int sched_max_numa_distance;
1185 extern bool find_numa_distance(int distance);
1186 #endif
1187
1188 #ifdef CONFIG_NUMA
1189 extern void sched_init_numa(void);
1190 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1191 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1192 #else
1193 static inline void sched_init_numa(void) { }
1194 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1195 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1196 #endif
1197
1198 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1199 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1200 enum numa_faults_stats {
1201         NUMA_MEM = 0,
1202         NUMA_CPU,
1203         NUMA_MEMBUF,
1204         NUMA_CPUBUF
1205 };
1206 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1207 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1208 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1209                         int cpu, int scpu);
1210 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1211 #else
1212 static inline void
1213 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1214 {
1215 }
1216 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1217
1218 #ifdef CONFIG_SMP
1219
1220 static inline void
1221 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1222                        struct callback_head *head,
1223                        void (*func)(struct rq *rq))
1224 {
1225         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1226
1227         if (unlikely(head->next))
1228                 return;
1229
1230         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1231         head->next = rq->balance_callback;
1232         rq->balance_callback = head;
1233 }
1234
1235 extern void sched_ttwu_pending(void);
1236
1237 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1238         rcu_dereference_check((p), \
1239                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1240
1241 /*
1242  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1243  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1244  *
1245  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1246  * preempt-disabled sections.
1247  */
1248 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1249         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1250                         __sd; __sd = __sd->parent)
1251
1252 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1253
1254 /**
1255  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1256  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1257  *              be returned.
1258  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1259  *              for the given CPU.
1260  *
1261  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1262  */
1263 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1264 {
1265         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1266
1267         for_each_domain(cpu, sd) {
1268                 if (!(sd->flags & flag))
1269                         break;
1270                 hsd = sd;
1271         }
1272
1273         return hsd;
1274 }
1275
1276 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1277 {
1278         struct sched_domain *sd;
1279
1280         for_each_domain(cpu, sd) {
1281                 if (sd->flags & flag)
1282                         break;
1283         }
1284
1285         return sd;
1286 }
1287
1288 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1289 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1290 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1291 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1292 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1293 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1294 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1295
1296 struct sched_group_capacity {
1297         atomic_t                ref;
1298         /*
1299          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1300          * for a single CPU.
1301          */
1302         unsigned long           capacity;
1303         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1304         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1305         unsigned long           next_update;
1306         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1307
1308 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1309         int                     id;
1310 #endif
1311
1312         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1313 };
1314
1315 struct sched_group {
1316         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1317         atomic_t                ref;
1318
1319         unsigned int            group_weight;
1320         struct sched_group_capacity *sgc;
1321         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1322
1323         /*
1324          * The CPUs this group covers.
1325          *
1326          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1327          * by attaching extra space to the end of the structure,
1328          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1329          */
1330         unsigned long           cpumask[0];
1331 };
1332
1333 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1334 {
1335         return to_cpumask(sg->cpumask);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * See build_balance_mask().
1340  */
1341 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1342 {
1343         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1344 }
1345
1346 /**
1347  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1348  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1349  */
1350 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1351 {
1352         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1353 }
1354
1355 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1356
1357 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1358 void register_sched_domain_sysctl(void);
1359 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1360 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1361 #else
1362 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1363 {
1364 }
1365 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1366 {
1367 }
1368 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1369 {
1370 }
1371 #endif
1372
1373 #else
1374
1375 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1376
1377 #endif /* CONFIG_SMP */
1378
1379 #include "stats.h"
1380 #include "autogroup.h"
1381
1382 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1383
1384 /*
1385  * Return the group to which this tasks belongs.
1386  *
1387  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1388  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1389  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1390  *
1391  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1392  * core changes this before calling sched_move_task().
1393  *
1394  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1395  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1396  */
1397 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1398 {
1399         return p->sched_task_group;
1400 }
1401
1402 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1403 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1404 {
1405 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1406         struct task_group *tg = task_group(p);
1407 #endif
1408
1409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1410         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1411         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1412         p->se.parent = tg->se[cpu];
1413 #endif
1414
1415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1416         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1417         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1418 #endif
1419 }
1420
1421 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1422
1423 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1424 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1425 {
1426         return NULL;
1427 }
1428
1429 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1430
1431 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1432 {
1433         set_task_rq(p, cpu);
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435         /*
1436          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1437          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1438          * per-task data have been completed by this moment.
1439          */
1440         smp_wmb();
1441 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1442         p->cpu = cpu;
1443 #else
1444         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1445 #endif
1446         p->wake_cpu = cpu;
1447 #endif
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1452  */
1453 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1454 # include <linux/static_key.h>
1455 # define const_debug __read_mostly
1456 #else
1457 # define const_debug const
1458 #endif
1459
1460 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1461         __SCHED_FEAT_##name ,
1462
1463 enum {
1464 #include "features.h"
1465         __SCHED_FEAT_NR,
1466 };
1467
1468 #undef SCHED_FEAT
1469
1470 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1471
1472 /*
1473  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1474  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1475  */
1476 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1477
1478 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1479 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1480 {                                                                       \
1481         return static_key_##enabled(key);                               \
1482 }
1483
1484 #include "features.h"
1485 #undef SCHED_FEAT
1486
1487 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1488 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1489
1490 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1491
1492 /*
1493  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1494  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1495  * features default.
1496  */
1497 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1498         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1499 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1500 #include "features.h"
1501         0;
1502 #undef SCHED_FEAT
1503
1504 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1505
1506 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1507
1508 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1509 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1510
1511 static inline u64 global_rt_period(void)
1512 {
1513         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1514 }
1515
1516 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1517 {
1518         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1519                 return RUNTIME_INF;
1520
1521         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1522 }
1523
1524 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1525 {
1526         return rq->curr == p;
1527 }
1528
1529 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1530 {
1531 #ifdef CONFIG_SMP
1532         return p->on_cpu;
1533 #else
1534         return task_current(rq, p);
1535 #endif
1536 }
1537
1538 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1539 {
1540         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1541 }
1542
1543 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1544 {
1545         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * wake flags
1550  */
1551 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1552 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1553 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1554
1555 /*
1556  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1557  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1558  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1559  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1560  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1561  * slice expiry etc.
1562  */
1563
1564 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1565 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1566
1567 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1568 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1569
1570 /*
1571  * {de,en}queue flags:
1572  *
1573  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1574  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1575  *
1576  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1577  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1578  *                should preserve as much state as possible.
1579  *
1580  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1581  *        in the runqueue.
1582  *
1583  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1584  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1585  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1586  *
1587  */
1588
1589 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1590 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1591 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1592 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1593
1594 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1595 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1596 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1597 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1598
1599 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1600 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1601 #ifdef CONFIG_SMP
1602 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1603 #else
1604 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1605 #endif
1606
1607 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1608
1609 struct sched_class {
1610         const struct sched_class *next;
1611
1612         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1613         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1614         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1615         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1616
1617         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1618
1619         /*
1620          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1621          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1622          * something equivalent.
1623          *
1624          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1625          * tasks.
1626          */
1627         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1628                                                struct task_struct *prev,
1629                                                struct rq_flags *rf);
1630         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1631
1632 #ifdef CONFIG_SMP
1633         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1634         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1635
1636         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1637
1638         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1639                                  const struct cpumask *newmask);
1640
1641         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1642         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1643 #endif
1644
1645         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1646         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1647         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1648         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1649
1650         /*
1651          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1652          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1653          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1654          */
1655         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1656         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1657         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1658                               int oldprio);
1659
1660         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1661                                         struct task_struct *task);
1662
1663         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1664
1665 #define TASK_SET_GROUP          0
1666 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1667
1668 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1669         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1670 #endif
1671 };
1672
1673 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1674 {
1675         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1676 }
1677
1678 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1679 {
1680         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1681 }
1682
1683 #ifdef CONFIG_SMP
1684 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1685 #else
1686 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1687 #endif
1688 #define for_each_class(class) \
1689    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1690
1691 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1692 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1693 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1694 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1695 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1696
1697
1698 #ifdef CONFIG_SMP
1699
1700 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1701
1702 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1703
1704 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1705
1706 #endif
1707
1708 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1709 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1710                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1711 {
1712         rq->idle_state = idle_state;
1713 }
1714
1715 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1716 {
1717         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1718
1719         return rq->idle_state;
1720 }
1721 #else
1722 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1723                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1724 {
1725 }
1726
1727 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1728 {
1729         return NULL;
1730 }
1731 #endif
1732
1733 extern void schedule_idle(void);
1734
1735 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1736 extern void sched_init_granularity(void);
1737 extern void update_max_interval(void);
1738
1739 extern void init_sched_dl_class(void);
1740 extern void init_sched_rt_class(void);
1741 extern void init_sched_fair_class(void);
1742
1743 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1744
1745 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1746 extern void resched_cpu(int cpu);
1747
1748 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1749 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1750
1751 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1752 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1753 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1754 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1755 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1756
1757 #define BW_SHIFT                20
1758 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1759 #define RATIO_SHIFT             8
1760 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1761
1762 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1763 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1764
1765 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1766 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1767 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1768
1769 /*
1770  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1771  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1772  * nohz mode if necessary.
1773  */
1774 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1775 {
1776         int cpu;
1777
1778         if (!tick_nohz_full_enabled())
1779                 return;
1780
1781         cpu = cpu_of(rq);
1782
1783         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1784                 return;
1785
1786         if (sched_can_stop_tick(rq))
1787                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1788         else
1789                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1790 }
1791 #else
1792 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1793 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1794 #endif
1795
1796 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1797 {
1798         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1799
1800         rq->nr_running = prev_nr + count;
1801
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1804                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1805                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1806         }
1807 #endif
1808
1809         sched_update_tick_dependency(rq);
1810 }
1811
1812 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1813 {
1814         rq->nr_running -= count;
1815         /* Check if we still need preemption */
1816         sched_update_tick_dependency(rq);
1817 }
1818
1819 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1820 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1821
1822 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1823
1824 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1825 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1826
1827 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1828
1829 /*
1830  * Use hrtick when:
1831  *  - enabled by features
1832  *  - hrtimer is actually high res
1833  */
1834 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1835 {
1836         if (!sched_feat(HRTICK))
1837                 return 0;
1838         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1839                 return 0;
1840         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1841 }
1842
1843 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1844
1845 #else
1846
1847 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1848 {
1849         return 0;
1850 }
1851
1852 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1853
1854 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1855 static __always_inline
1856 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1857 {
1858         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1859 }
1860 #endif
1861
1862 #ifdef CONFIG_SMP
1863 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1864 static __always_inline
1865 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1866 {
1867         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1868                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1869
1870         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1871 }
1872 #endif
1873 #else
1874 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1875 static __always_inline
1876 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1877 {
1878         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1879 }
1880 #endif
1881 #endif
1882
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1885
1886 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1887
1888 /*
1889  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1890  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1891  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1892  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1893  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1894  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1895  */
1896 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1897         __releases(this_rq->lock)
1898         __acquires(busiest->lock)
1899         __acquires(this_rq->lock)
1900 {
1901         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1902         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1903
1904         return 1;
1905 }
1906
1907 #else
1908 /*
1909  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1910  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1911  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1912  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1913  * regardless of entry order into the function.
1914  */
1915 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1916         __releases(this_rq->lock)
1917         __acquires(busiest->lock)
1918         __acquires(this_rq->lock)
1919 {
1920         int ret = 0;
1921
1922         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1923                 if (busiest < this_rq) {
1924                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1925                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1926                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1927                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1928                         ret = 1;
1929                 } else
1930                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1931                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1932         }
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1937
1938 /*
1939  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1940  */
1941 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1942 {
1943         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1944                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1945                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1946                 BUG_ON(1);
1947         }
1948
1949         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1950 }
1951
1952 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1953         __releases(busiest->lock)
1954 {
1955         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1956         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1957 }
1958
1959 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1960 {
1961         if (l1 > l2)
1962                 swap(l1, l2);
1963
1964         spin_lock(l1);
1965         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1966 }
1967
1968 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1969 {
1970         if (l1 > l2)
1971                 swap(l1, l2);
1972
1973         spin_lock_irq(l1);
1974         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1975 }
1976
1977 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1978 {
1979         if (l1 > l2)
1980                 swap(l1, l2);
1981
1982         raw_spin_lock(l1);
1983         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1988  *
1989  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1990  * you need to do so manually before calling.
1991  */
1992 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1993         __acquires(rq1->lock)
1994         __acquires(rq2->lock)
1995 {
1996         BUG_ON(!irqs_disabled());
1997         if (rq1 == rq2) {
1998                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1999                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2000         } else {
2001                 if (rq1 < rq2) {
2002                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2003                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2004                 } else {
2005                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2006                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2007                 }
2008         }
2009 }
2010
2011 /*
2012  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2013  *
2014  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2015  * you need to do so manually after calling.
2016  */
2017 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2018         __releases(rq1->lock)
2019         __releases(rq2->lock)
2020 {
2021         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2022         if (rq1 != rq2)
2023                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2024         else
2025                 __release(rq2->lock);
2026 }
2027
2028 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2029 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2030 extern bool sched_smp_initialized;
2031
2032 #else /* CONFIG_SMP */
2033
2034 /*
2035  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2036  *
2037  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2038  * you need to do so manually before calling.
2039  */
2040 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2041         __acquires(rq1->lock)
2042         __acquires(rq2->lock)
2043 {
2044         BUG_ON(!irqs_disabled());
2045         BUG_ON(rq1 != rq2);
2046         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2047         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2048 }
2049
2050 /*
2051  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2052  *
2053  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2054  * you need to do so manually after calling.
2055  */
2056 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2057         __releases(rq1->lock)
2058         __releases(rq2->lock)
2059 {
2060         BUG_ON(rq1 != rq2);
2061         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2062         __release(rq2->lock);
2063 }
2064
2065 #endif
2066
2067 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2068 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2069
2070 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2071 extern bool sched_debug_enabled;
2072
2073 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2074 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2075 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2076 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2077 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2078 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2079 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2080 extern void
2081 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2082 extern void
2083 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2084         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2085 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2086 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2087
2088 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2089 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2090 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2091
2092 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2093 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2094
2095 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2096 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2097 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2098
2099 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2100 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2101
2102 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2103
2104 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2105
2106 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2107 #else
2108 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2109 #endif
2110
2111
2112 #ifdef CONFIG_SMP
2113 static inline
2114 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2115 {
2116         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2117         int i;
2118
2119         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2120                          "sched RCU must be held");
2121         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2122                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2123
2124                 rq->dl.extra_bw += bw;
2125         }
2126 }
2127 #else
2128 static inline
2129 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2130 {
2131         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2132
2133         dl->extra_bw += bw;
2134 }
2135 #endif
2136
2137
2138 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2139 struct irqtime {
2140         u64                     total;
2141         u64                     tick_delta;
2142         u64                     irq_start_time;
2143         struct u64_stats_sync   sync;
2144 };
2145
2146 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2147
2148 /*
2149  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2150  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2151  * and never move forward.
2152  */
2153 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2154 {
2155         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2156         unsigned int seq;
2157         u64 total;
2158
2159         do {
2160                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2161                 total = irqtime->total;
2162         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2163
2164         return total;
2165 }
2166 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2167
2168 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2169 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2170
2171 /**
2172  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2173  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2174  * @flags: Update reason flags.
2175  *
2176  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2177  * being updated.
2178  *
2179  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2180  *
2181  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2182  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2183  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2184  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2185  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2186  * active all the time (or there are RT tasks only).
2187  *
2188  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2189  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2190  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2191  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2192  */
2193 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2194 {
2195         struct update_util_data *data;
2196
2197         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2198                                                   cpu_of(rq)));
2199         if (data)
2200                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2201 }
2202 #else
2203 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2204 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2205
2206 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2207 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2208 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2209 # endif
2210 #else
2211 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2212 #endif
2213
2214 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2215 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2216 {
2217         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2218 }
2219
2220 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2221 {
2222         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2223 }
2224
2225 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2226 {
2227         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2228
2229         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2230                 util = max_t(unsigned long, util,
2231                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2232         }
2233
2234         return util;
2235 }
2236
2237 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2238 {
2239         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2240 }
2241 #endif
2242
2243 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2244 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2245 {
2246         return rq->avg_irq.util_avg;
2247 }
2248
2249 static inline
2250 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2251 {
2252         util *= (max - irq);
2253         util /= max;
2254
2255         return util;
2256
2257 }
2258 #else
2259 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2260 {
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 static inline
2265 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2266 {
2267         return util;
2268 }
2269 #endif