Merge tag 'efi-fixes-for-v6.9-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 #ifndef _KERNEL_SCHED_SCHED_H
6 #define _KERNEL_SCHED_SCHED_H
7
8 #include <linux/sched/affinity.h>
9 #include <linux/sched/autogroup.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/deadline.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/loadavg.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/rseq_api.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/sched/stat.h>
19 #include <linux/sched/sysctl.h>
20 #include <linux/sched/task_flags.h>
21 #include <linux/sched/task.h>
22 #include <linux/sched/topology.h>
23
24 #include <linux/atomic.h>
25 #include <linux/bitmap.h>
26 #include <linux/bug.h>
27 #include <linux/capability.h>
28 #include <linux/cgroup_api.h>
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <linux/context_tracking.h>
31 #include <linux/cpufreq.h>
32 #include <linux/cpumask_api.h>
33 #include <linux/ctype.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/fs_api.h>
36 #include <linux/hrtimer_api.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/irq_work.h>
39 #include <linux/jiffies.h>
40 #include <linux/kref_api.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/ktime_api.h>
43 #include <linux/lockdep_api.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/minmax.h>
46 #include <linux/mm.h>
47 #include <linux/module.h>
48 #include <linux/mutex_api.h>
49 #include <linux/plist.h>
50 #include <linux/poll.h>
51 #include <linux/proc_fs.h>
52 #include <linux/profile.h>
53 #include <linux/psi.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/seqlock.h>
57 #include <linux/softirq.h>
58 #include <linux/spinlock_api.h>
59 #include <linux/static_key.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/syscalls_api.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/tick.h>
64 #include <linux/topology.h>
65 #include <linux/types.h>
66 #include <linux/u64_stats_sync_api.h>
67 #include <linux/uaccess.h>
68 #include <linux/wait_api.h>
69 #include <linux/wait_bit.h>
70 #include <linux/workqueue_api.h>
71
72 #include <trace/events/power.h>
73 #include <trace/events/sched.h>
74
75 #include "../workqueue_internal.h"
76
77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
78 # include <asm/paravirt.h>
79 # include <asm/paravirt_api_clock.h>
80 #endif
81
82 #include "cpupri.h"
83 #include "cpudeadline.h"
84
85 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
86 # define SCHED_WARN_ON(x)      WARN_ONCE(x, #x)
87 #else
88 # define SCHED_WARN_ON(x)      ({ (void)(x), 0; })
89 #endif
90
91 struct rq;
92 struct cpuidle_state;
93
94 /* task_struct::on_rq states: */
95 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
96 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
97
98 extern __read_mostly int scheduler_running;
99
100 extern unsigned long calc_load_update;
101 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
102
103 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
104 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
105
106 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
107
108 extern int sysctl_sched_rt_period;
109 extern int sysctl_sched_rt_runtime;
110 extern int sched_rr_timeslice;
111
112 /*
113  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
114  */
115 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
116
117 /*
118  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
119  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
120  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
121  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
122  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
123  *
124  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
125  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
126  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
127  *
128  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
129  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
130  */
131 #ifdef CONFIG_64BIT
132 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
133 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
134 # define scale_load_down(w) \
135 ({ \
136         unsigned long __w = (w); \
137         if (__w) \
138                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
139         __w; \
140 })
141 #else
142 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
143 # define scale_load(w)          (w)
144 # define scale_load_down(w)     (w)
145 #endif
146
147 /*
148  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
149  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
150  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
151  * following must be true:
152  *
153  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
154  *
155  */
156 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
157
158 /*
159  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
160  * 10 -> just above 1us
161  * 9  -> just above 0.5us
162  */
163 #define DL_SCALE                10
164
165 /*
166  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
167  */
168 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
169
170 static inline int idle_policy(int policy)
171 {
172         return policy == SCHED_IDLE;
173 }
174 static inline int fair_policy(int policy)
175 {
176         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
177 }
178
179 static inline int rt_policy(int policy)
180 {
181         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
182 }
183
184 static inline int dl_policy(int policy)
185 {
186         return policy == SCHED_DEADLINE;
187 }
188 static inline bool valid_policy(int policy)
189 {
190         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
191                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
192 }
193
194 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
195 {
196         return idle_policy(p->policy);
197 }
198
199 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
200 {
201         return rt_policy(p->policy);
202 }
203
204 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
205 {
206         return dl_policy(p->policy);
207 }
208
209 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
210
211 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
212 {
213         s64 diff = sample - *avg;
214         *avg += diff / 8;
215 }
216
217 /*
218  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
219  * is UB; cap at size-1.
220  */
221 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
222         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
223
224 /*
225  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
226  *
227  * This is actually gross. :(
228  *
229  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
230  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
231  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
232  * available on such platforms.
233  *
234  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
235  */
236 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
237
238 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
239
240 static inline bool dl_entity_is_special(const struct sched_dl_entity *dl_se)
241 {
242 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
243         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
244 #else
245         return false;
246 #endif
247 }
248
249 /*
250  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
251  */
252 static inline bool dl_entity_preempt(const struct sched_dl_entity *a,
253                                      const struct sched_dl_entity *b)
254 {
255         return dl_entity_is_special(a) ||
256                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
257 }
258
259 /*
260  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
261  */
262 struct rt_prio_array {
263         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
264         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
265 };
266
267 struct rt_bandwidth {
268         /* nests inside the rq lock: */
269         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
270         ktime_t                 rt_period;
271         u64                     rt_runtime;
272         struct hrtimer          rt_period_timer;
273         unsigned int            rt_period_active;
274 };
275
276 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
277 {
278         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
279 }
280
281 /*
282  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
283  * we need some place where:
284  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
285  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
286  *    each root domain;
287  *
288  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
289  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
290  * that, since here we are only interested in admission control, we
291  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
292  * need a timer to replenish it.
293  *
294  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
295  * meaning that:
296  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
297  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
298  */
299 struct dl_bw {
300         raw_spinlock_t          lock;
301         u64                     bw;
302         u64                     total_bw;
303 };
304
305 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
306 extern int  sched_dl_global_validate(void);
307 extern void sched_dl_do_global(void);
308 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
309 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
310 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
311 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
312 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
313 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
314 extern int  dl_bw_check_overflow(int cpu);
315
316 /*
317  * SCHED_DEADLINE supports servers (nested scheduling) with the following
318  * interface:
319  *
320  *   dl_se::rq -- runqueue we belong to.
321  *
322  *   dl_se::server_has_tasks() -- used on bandwidth enforcement; we 'stop' the
323  *                                server when it runs out of tasks to run.
324  *
325  *   dl_se::server_pick() -- nested pick_next_task(); we yield the period if this
326  *                           returns NULL.
327  *
328  *   dl_server_update() -- called from update_curr_common(), propagates runtime
329  *                         to the server.
330  *
331  *   dl_server_start()
332  *   dl_server_stop()  -- start/stop the server when it has (no) tasks.
333  *
334  *   dl_server_init() -- initializes the server.
335  */
336 extern void dl_server_update(struct sched_dl_entity *dl_se, s64 delta_exec);
337 extern void dl_server_start(struct sched_dl_entity *dl_se);
338 extern void dl_server_stop(struct sched_dl_entity *dl_se);
339 extern void dl_server_init(struct sched_dl_entity *dl_se, struct rq *rq,
340                     dl_server_has_tasks_f has_tasks,
341                     dl_server_pick_f pick);
342
343 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
344
345 struct cfs_rq;
346 struct rt_rq;
347
348 extern struct list_head task_groups;
349
350 struct cfs_bandwidth {
351 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
352         raw_spinlock_t          lock;
353         ktime_t                 period;
354         u64                     quota;
355         u64                     runtime;
356         u64                     burst;
357         u64                     runtime_snap;
358         s64                     hierarchical_quota;
359
360         u8                      idle;
361         u8                      period_active;
362         u8                      slack_started;
363         struct hrtimer          period_timer;
364         struct hrtimer          slack_timer;
365         struct list_head        throttled_cfs_rq;
366
367         /* Statistics: */
368         int                     nr_periods;
369         int                     nr_throttled;
370         int                     nr_burst;
371         u64                     throttled_time;
372         u64                     burst_time;
373 #endif
374 };
375
376 /* Task group related information */
377 struct task_group {
378         struct cgroup_subsys_state css;
379
380 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
381         /* schedulable entities of this group on each CPU */
382         struct sched_entity     **se;
383         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
384         struct cfs_rq           **cfs_rq;
385         unsigned long           shares;
386
387         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
388         int                     idle;
389
390 #ifdef  CONFIG_SMP
391         /*
392          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
393          * it in its own cacheline separated from the fields above which
394          * will also be accessed at each tick.
395          */
396         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
397 #endif
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         struct sched_rt_entity  **rt_se;
402         struct rt_rq            **rt_rq;
403
404         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
405 #endif
406
407         struct rcu_head         rcu;
408         struct list_head        list;
409
410         struct task_group       *parent;
411         struct list_head        siblings;
412         struct list_head        children;
413
414 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
415         struct autogroup        *autogroup;
416 #endif
417
418         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
419
420 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
421         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
422         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
423         /* Clamp values requested for a task group */
424         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
425         /* Effective clamp values used for a task group */
426         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
427 #endif
428
429 };
430
431 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
432 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
433
434 /*
435  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
436  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
437  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
438  * too large, so as the shares value of a task group.
439  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
440  *  limitation from this.)
441  */
442 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
443 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
444 #endif
445
446 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
447
448 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
449                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
450
451 /*
452  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
453  * leaving it for the final time.
454  *
455  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
456  */
457 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
458 {
459         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
460 }
461
462 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
463
464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
465 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
466 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
467 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
468 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
469 #else
470 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
471 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
472 {
473        return 1;
474 }
475 static inline void online_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
476 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
477 #endif
478
479 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
480                         struct sched_entity *se, int cpu,
481                         struct sched_entity *parent);
482 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b, struct cfs_bandwidth *parent);
483
484 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
485 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
486 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
487 extern bool cfs_task_bw_constrained(struct task_struct *p);
488
489 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
490                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
491                 struct sched_rt_entity *parent);
492 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
493 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
494 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
495 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
496 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
497
498 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
499 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
500                                struct task_group *parent);
501 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
502 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
503
504 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
505
506 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
507 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
508
509 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
510
511 #ifdef CONFIG_SMP
512 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
513                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
514 #else /* !CONFIG_SMP */
515 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
516                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
517 #endif /* CONFIG_SMP */
518 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
519
520 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
521
522 struct cfs_bandwidth { };
523 static inline bool cfs_task_bw_constrained(struct task_struct *p) { return false; }
524
525 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
526
527 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
528 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
529 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
530
531 /*
532  * u64_u32_load/u64_u32_store
533  *
534  * Use a copy of a u64 value to protect against data race. This is only
535  * applicable for 32-bits architectures.
536  */
537 #ifdef CONFIG_64BIT
538 # define u64_u32_load_copy(var, copy)       var
539 # define u64_u32_store_copy(var, copy, val) (var = val)
540 #else
541 # define u64_u32_load_copy(var, copy)                                   \
542 ({                                                                      \
543         u64 __val, __val_copy;                                          \
544         do {                                                            \
545                 __val_copy = copy;                                      \
546                 /*                                                      \
547                  * paired with u64_u32_store_copy(), ordering access    \
548                  * to var and copy.                                     \
549                  */                                                     \
550                 smp_rmb();                                              \
551                 __val = var;                                            \
552         } while (__val != __val_copy);                                  \
553         __val;                                                          \
554 })
555 # define u64_u32_store_copy(var, copy, val)                             \
556 do {                                                                    \
557         typeof(val) __val = (val);                                      \
558         var = __val;                                                    \
559         /*                                                              \
560          * paired with u64_u32_load_copy(), ordering access to var and  \
561          * copy.                                                        \
562          */                                                             \
563         smp_wmb();                                                      \
564         copy = __val;                                                   \
565 } while (0)
566 #endif
567 # define u64_u32_load(var)      u64_u32_load_copy(var, var##_copy)
568 # define u64_u32_store(var, val) u64_u32_store_copy(var, var##_copy, val)
569
570 /* CFS-related fields in a runqueue */
571 struct cfs_rq {
572         struct load_weight      load;
573         unsigned int            nr_running;
574         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
575         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
576         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
577
578         s64                     avg_vruntime;
579         u64                     avg_load;
580
581         u64                     exec_clock;
582         u64                     min_vruntime;
583 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
584         unsigned int            forceidle_seq;
585         u64                     min_vruntime_fi;
586 #endif
587
588 #ifndef CONFIG_64BIT
589         u64                     min_vruntime_copy;
590 #endif
591
592         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
593
594         /*
595          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
596          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
597          */
598         struct sched_entity     *curr;
599         struct sched_entity     *next;
600
601 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
602         unsigned int            nr_spread_over;
603 #endif
604
605 #ifdef CONFIG_SMP
606         /*
607          * CFS load tracking
608          */
609         struct sched_avg        avg;
610 #ifndef CONFIG_64BIT
611         u64                     last_update_time_copy;
612 #endif
613         struct {
614                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
615                 int             nr;
616                 unsigned long   load_avg;
617                 unsigned long   util_avg;
618                 unsigned long   runnable_avg;
619         } removed;
620
621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
622         u64                     last_update_tg_load_avg;
623         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
624         long                    propagate;
625         long                    prop_runnable_sum;
626
627         /*
628          *   h_load = weight * f(tg)
629          *
630          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
631          * this group.
632          */
633         unsigned long           h_load;
634         u64                     last_h_load_update;
635         struct sched_entity     *h_load_next;
636 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
637 #endif /* CONFIG_SMP */
638
639 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
640         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
641
642         /*
643          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
644          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
645          * (like users, containers etc.)
646          *
647          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
648          * This list is used during load balance.
649          */
650         int                     on_list;
651         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
652         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
653
654         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
655         int                     idle;
656
657 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
658         int                     runtime_enabled;
659         s64                     runtime_remaining;
660
661         u64                     throttled_pelt_idle;
662 #ifndef CONFIG_64BIT
663         u64                     throttled_pelt_idle_copy;
664 #endif
665         u64                     throttled_clock;
666         u64                     throttled_clock_pelt;
667         u64                     throttled_clock_pelt_time;
668         u64                     throttled_clock_self;
669         u64                     throttled_clock_self_time;
670         int                     throttled;
671         int                     throttle_count;
672         struct list_head        throttled_list;
673         struct list_head        throttled_csd_list;
674 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
675 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
676 };
677
678 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
679 {
680         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
681 }
682
683 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
684 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
685 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
686 #endif
687
688 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
689 struct rt_rq {
690         struct rt_prio_array    active;
691         unsigned int            rt_nr_running;
692         unsigned int            rr_nr_running;
693 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
694         struct {
695                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
696 #ifdef CONFIG_SMP
697                 int             next; /* next highest */
698 #endif
699         } highest_prio;
700 #endif
701 #ifdef CONFIG_SMP
702         int                     overloaded;
703         struct plist_head       pushable_tasks;
704
705 #endif /* CONFIG_SMP */
706         int                     rt_queued;
707
708         int                     rt_throttled;
709         u64                     rt_time;
710         u64                     rt_runtime;
711         /* Nests inside the rq lock: */
712         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
713
714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
715         unsigned int            rt_nr_boosted;
716
717         struct rq               *rq;
718         struct task_group       *tg;
719 #endif
720 };
721
722 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
723 {
724         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
725 }
726
727 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
728 struct dl_rq {
729         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
730         struct rb_root_cached   root;
731
732         unsigned int            dl_nr_running;
733
734 #ifdef CONFIG_SMP
735         /*
736          * Deadline values of the currently executing and the
737          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
738          * the decision whether or not a ready but not running task
739          * should migrate somewhere else.
740          */
741         struct {
742                 u64             curr;
743                 u64             next;
744         } earliest_dl;
745
746         int                     overloaded;
747
748         /*
749          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
750          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
751          * of the leftmost (earliest deadline) element.
752          */
753         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
754 #else
755         struct dl_bw            dl_bw;
756 #endif
757         /*
758          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
759          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
760          * task blocks
761          */
762         u64                     running_bw;
763
764         /*
765          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
766          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
767          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
768          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
769          * policy, or terminates).
770          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
771          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
772          */
773         u64                     this_bw;
774         u64                     extra_bw;
775
776         /*
777          * Maximum available bandwidth for reclaiming by SCHED_FLAG_RECLAIM
778          * tasks of this rq. Used in calculation of reclaimable bandwidth(GRUB).
779          */
780         u64                     max_bw;
781
782         /*
783          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
784          * by the GRUB algorithm.
785          */
786         u64                     bw_ratio;
787 };
788
789 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
790 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
791 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
792
793 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
794 {
795         if (!entity_is_task(se))
796                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
797 }
798
799 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
800 {
801         if (entity_is_task(se))
802                 return !!se->on_rq;
803         else
804                 return se->runnable_weight;
805 }
806
807 #else
808 #define entity_is_task(se)      1
809
810 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
811
812 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
813 {
814         return !!se->on_rq;
815 }
816 #endif
817
818 #ifdef CONFIG_SMP
819 /*
820  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
821  */
822 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
823 {
824         return scale_load_down(se->load.weight);
825 }
826
827
828 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
829 {
830         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
831 }
832
833 struct perf_domain {
834         struct em_perf_domain *em_pd;
835         struct perf_domain *next;
836         struct rcu_head rcu;
837 };
838
839 /* Scheduling group status flags */
840 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
841 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
842
843 /*
844  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
845  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
846  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
847  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
848  * object.
849  *
850  */
851 struct root_domain {
852         atomic_t                refcount;
853         atomic_t                rto_count;
854         struct rcu_head         rcu;
855         cpumask_var_t           span;
856         cpumask_var_t           online;
857
858         /*
859          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
860          * - More than one runnable task
861          * - Running task is misfit
862          */
863         int                     overload;
864
865         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
866         int                     overutilized;
867
868         /*
869          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
870          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
871          */
872         cpumask_var_t           dlo_mask;
873         atomic_t                dlo_count;
874         struct dl_bw            dl_bw;
875         struct cpudl            cpudl;
876
877         /*
878          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
879          * updated. It's monotonously increasing value.
880          *
881          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
882          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
883          */
884         u64 visit_gen;
885
886 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
887         /*
888          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
889          */
890         struct irq_work         rto_push_work;
891         raw_spinlock_t          rto_lock;
892         /* These are only updated and read within rto_lock */
893         int                     rto_loop;
894         int                     rto_cpu;
895         /* These atomics are updated outside of a lock */
896         atomic_t                rto_loop_next;
897         atomic_t                rto_loop_start;
898 #endif
899         /*
900          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
901          * one runnable RT task.
902          */
903         cpumask_var_t           rto_mask;
904         struct cpupri           cpupri;
905
906         unsigned long           max_cpu_capacity;
907
908         /*
909          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
910          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
911          */
912         struct perf_domain __rcu *pd;
913 };
914
915 extern void init_defrootdomain(void);
916 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
917 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
918 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
919 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
920
921 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
922 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
923 #endif
924 #endif /* CONFIG_SMP */
925
926 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
927 /*
928  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
929  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
930  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
931  *
932  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
933  * clamp value.
934  */
935 struct uclamp_bucket {
936         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
937         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
938 };
939
940 /*
941  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
942  * @value: currently active clamp values for a rq
943  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
944  *
945  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
946  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
947  * (or actually running) with that value.
948  *
949  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
950  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
951  *
952  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
953  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
954  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
955  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
956  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
957  *
958  * Since on each system we expect only a limited number of different
959  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
960  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
961  */
962 struct uclamp_rq {
963         unsigned int value;
964         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
965 };
966
967 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
968 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
969
970 struct rq;
971 struct balance_callback {
972         struct balance_callback *next;
973         void (*func)(struct rq *rq);
974 };
975
976 /*
977  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
978  *
979  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
980  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
981  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
982  */
983 struct rq {
984         /* runqueue lock: */
985         raw_spinlock_t          __lock;
986
987         unsigned int            nr_running;
988 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
989         unsigned int            nr_numa_running;
990         unsigned int            nr_preferred_running;
991         unsigned int            numa_migrate_on;
992 #endif
993 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
994 #ifdef CONFIG_SMP
995         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
996         unsigned int            has_blocked_load;
997         call_single_data_t      nohz_csd;
998 #endif /* CONFIG_SMP */
999         unsigned int            nohz_tick_stopped;
1000         atomic_t                nohz_flags;
1001 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1002
1003 #ifdef CONFIG_SMP
1004         unsigned int            ttwu_pending;
1005 #endif
1006         u64                     nr_switches;
1007
1008 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1009         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
1010         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
1011         unsigned int            uclamp_flags;
1012 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
1013 #endif
1014
1015         struct cfs_rq           cfs;
1016         struct rt_rq            rt;
1017         struct dl_rq            dl;
1018
1019 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1020         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
1021         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
1022         struct list_head        *tmp_alone_branch;
1023 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1024
1025         /*
1026          * This is part of a global counter where only the total sum
1027          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
1028          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
1029          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
1030          */
1031         unsigned int            nr_uninterruptible;
1032
1033         struct task_struct __rcu        *curr;
1034         struct task_struct      *idle;
1035         struct task_struct      *stop;
1036         unsigned long           next_balance;
1037         struct mm_struct        *prev_mm;
1038
1039         unsigned int            clock_update_flags;
1040         u64                     clock;
1041         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
1042         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
1043         u64                     clock_pelt;
1044         unsigned long           lost_idle_time;
1045         u64                     clock_pelt_idle;
1046         u64                     clock_idle;
1047 #ifndef CONFIG_64BIT
1048         u64                     clock_pelt_idle_copy;
1049         u64                     clock_idle_copy;
1050 #endif
1051
1052         atomic_t                nr_iowait;
1053
1054 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1055         u64 last_seen_need_resched_ns;
1056         int ticks_without_resched;
1057 #endif
1058
1059 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
1060         int membarrier_state;
1061 #endif
1062
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064         struct root_domain              *rd;
1065         struct sched_domain __rcu       *sd;
1066
1067         unsigned long           cpu_capacity;
1068
1069         struct balance_callback *balance_callback;
1070
1071         unsigned char           nohz_idle_balance;
1072         unsigned char           idle_balance;
1073
1074         unsigned long           misfit_task_load;
1075
1076         /* For active balancing */
1077         int                     active_balance;
1078         int                     push_cpu;
1079         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1080
1081         /* CPU of this runqueue: */
1082         int                     cpu;
1083         int                     online;
1084
1085         struct list_head cfs_tasks;
1086
1087         struct sched_avg        avg_rt;
1088         struct sched_avg        avg_dl;
1089 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1090         struct sched_avg        avg_irq;
1091 #endif
1092 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1093         struct sched_avg        avg_thermal;
1094 #endif
1095         u64                     idle_stamp;
1096         u64                     avg_idle;
1097
1098         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1099         u64                     max_idle_balance_cost;
1100
1101 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1102         struct rcuwait          hotplug_wait;
1103 #endif
1104 #endif /* CONFIG_SMP */
1105
1106 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1107         u64                     prev_irq_time;
1108 #endif
1109 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1110         u64                     prev_steal_time;
1111 #endif
1112 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1113         u64                     prev_steal_time_rq;
1114 #endif
1115
1116         /* calc_load related fields */
1117         unsigned long           calc_load_update;
1118         long                    calc_load_active;
1119
1120 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122         call_single_data_t      hrtick_csd;
1123 #endif
1124         struct hrtimer          hrtick_timer;
1125         ktime_t                 hrtick_time;
1126 #endif
1127
1128 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1129         /* latency stats */
1130         struct sched_info       rq_sched_info;
1131         unsigned long long      rq_cpu_time;
1132         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1133
1134         /* sys_sched_yield() stats */
1135         unsigned int            yld_count;
1136
1137         /* schedule() stats */
1138         unsigned int            sched_count;
1139         unsigned int            sched_goidle;
1140
1141         /* try_to_wake_up() stats */
1142         unsigned int            ttwu_count;
1143         unsigned int            ttwu_local;
1144 #endif
1145
1146 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1147         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1148         struct cpuidle_state    *idle_state;
1149 #endif
1150
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152         unsigned int            nr_pinned;
1153 #endif
1154         unsigned int            push_busy;
1155         struct cpu_stop_work    push_work;
1156
1157 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1158         /* per rq */
1159         struct rq               *core;
1160         struct task_struct      *core_pick;
1161         unsigned int            core_enabled;
1162         unsigned int            core_sched_seq;
1163         struct rb_root          core_tree;
1164
1165         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1166         unsigned int            core_task_seq;
1167         unsigned int            core_pick_seq;
1168         unsigned long           core_cookie;
1169         unsigned int            core_forceidle_count;
1170         unsigned int            core_forceidle_seq;
1171         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1172         u64                     core_forceidle_start;
1173 #endif
1174
1175         /* Scratch cpumask to be temporarily used under rq_lock */
1176         cpumask_var_t           scratch_mask;
1177
1178 #if defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH) && defined(CONFIG_SMP)
1179         call_single_data_t      cfsb_csd;
1180         struct list_head        cfsb_csd_list;
1181 #endif
1182 };
1183
1184 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1185
1186 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1187 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1188 {
1189         return cfs_rq->rq;
1190 }
1191
1192 #else
1193
1194 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1195 {
1196         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1197 }
1198 #endif
1199
1200 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_SMP
1203         return rq->cpu;
1204 #else
1205         return 0;
1206 #endif
1207 }
1208
1209 #define MDF_PUSH        0x01
1210
1211 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1212 {
1213 #ifdef CONFIG_SMP
1214         return p->migration_disabled;
1215 #else
1216         return false;
1217 #endif
1218 }
1219
1220 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1221
1222 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1223 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1224 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1225 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1226 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1227
1228 struct sched_group;
1229 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1230 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1231
1232 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1233
1234 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1235 {
1236         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1237 }
1238
1239 static inline bool sched_core_disabled(void)
1240 {
1241         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1246  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1247  */
1248 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1249 {
1250         if (sched_core_enabled(rq))
1251                 return &rq->core->__lock;
1252
1253         return &rq->__lock;
1254 }
1255
1256 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1257 {
1258         if (rq->core_enabled)
1259                 return &rq->core->__lock;
1260
1261         return &rq->__lock;
1262 }
1263
1264 bool cfs_prio_less(const struct task_struct *a, const struct task_struct *b,
1265                         bool fi);
1266 void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
1267
1268 /*
1269  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1270  * when core scheduling is enabled.
1271  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1272  * cookie if the CPU is in an idle core.
1273  */
1274 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1275 {
1276         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1277         if (!sched_core_enabled(rq))
1278                 return true;
1279
1280         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1281 }
1282
1283 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1284 {
1285         bool idle_core = true;
1286         int cpu;
1287
1288         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1289         if (!sched_core_enabled(rq))
1290                 return true;
1291
1292         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1293                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1294                         idle_core = false;
1295                         break;
1296                 }
1297         }
1298
1299         /*
1300          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1301          * cookies.
1302          */
1303         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1304 }
1305
1306 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1307                                             struct task_struct *p,
1308                                             struct sched_group *group)
1309 {
1310         int cpu;
1311
1312         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1313         if (!sched_core_enabled(rq))
1314                 return true;
1315
1316         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1317                 if (sched_core_cookie_match(cpu_rq(cpu), p))
1318                         return true;
1319         }
1320         return false;
1321 }
1322
1323 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1324 {
1325         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1326 }
1327
1328 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1329 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1330
1331 extern void sched_core_get(void);
1332 extern void sched_core_put(void);
1333
1334 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1335
1336 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1337 {
1338         return false;
1339 }
1340
1341 static inline bool sched_core_disabled(void)
1342 {
1343         return true;
1344 }
1345
1346 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1347 {
1348         return &rq->__lock;
1349 }
1350
1351 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1352 {
1353         return &rq->__lock;
1354 }
1355
1356 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1357 {
1358         return true;
1359 }
1360
1361 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1362 {
1363         return true;
1364 }
1365
1366 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1367                                             struct task_struct *p,
1368                                             struct sched_group *group)
1369 {
1370         return true;
1371 }
1372 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1373
1374 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1375 {
1376         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1377 }
1378
1379 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1380 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1381 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1382
1383 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1384 {
1385         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1386 }
1387
1388 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1389 {
1390         local_irq_disable();
1391         raw_spin_rq_lock(rq);
1392 }
1393
1394 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1395 {
1396         raw_spin_rq_unlock(rq);
1397         local_irq_enable();
1398 }
1399
1400 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1401 {
1402         unsigned long flags;
1403         local_irq_save(flags);
1404         raw_spin_rq_lock(rq);
1405         return flags;
1406 }
1407
1408 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1409 {
1410         raw_spin_rq_unlock(rq);
1411         local_irq_restore(flags);
1412 }
1413
1414 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1415 do {                                            \
1416         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1417 } while (0)
1418
1419 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1420 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1421
1422 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1423 {
1424         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1425                 __update_idle_core(rq);
1426 }
1427
1428 #else
1429 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1430 #endif
1431
1432 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1433 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1434 {
1435         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1436         return container_of(se, struct task_struct, se);
1437 }
1438
1439 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1440 {
1441         return p->se.cfs_rq;
1442 }
1443
1444 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1445 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(const struct sched_entity *se)
1446 {
1447         return se->cfs_rq;
1448 }
1449
1450 /* runqueue "owned" by this group */
1451 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1452 {
1453         return grp->my_q;
1454 }
1455
1456 #else
1457
1458 #define task_of(_se)    container_of(_se, struct task_struct, se)
1459
1460 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(const struct task_struct *p)
1461 {
1462         return &task_rq(p)->cfs;
1463 }
1464
1465 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(const struct sched_entity *se)
1466 {
1467         const struct task_struct *p = task_of(se);
1468         struct rq *rq = task_rq(p);
1469
1470         return &rq->cfs;
1471 }
1472
1473 /* runqueue "owned" by this group */
1474 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1475 {
1476         return NULL;
1477 }
1478 #endif
1479
1480 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1481
1482 /*
1483  * rq::clock_update_flags bits
1484  *
1485  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1486  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1487  *  neighbouring rq clock updates.
1488  *
1489  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1490  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1491  *
1492  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1493  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1494  *
1495  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1496  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1497  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1498  *
1499  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1500  *
1501  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1502  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1503  * back.
1504  */
1505 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1506 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1507 #define RQCF_UPDATED            0x04
1508
1509 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1510 {
1511         /*
1512          * The only reason for not seeing a clock update since the
1513          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1514          */
1515         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1516 }
1517
1518 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1519 {
1520         lockdep_assert_rq_held(rq);
1521         assert_clock_updated(rq);
1522
1523         return rq->clock;
1524 }
1525
1526 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1527 {
1528         lockdep_assert_rq_held(rq);
1529         assert_clock_updated(rq);
1530
1531         return rq->clock_task;
1532 }
1533
1534 /**
1535  * By default the decay is the default pelt decay period.
1536  * The decay shift can change the decay period in
1537  * multiples of 32.
1538  *  Decay shift         Decay period(ms)
1539  *      0                       32
1540  *      1                       64
1541  *      2                       128
1542  *      3                       256
1543  *      4                       512
1544  */
1545 extern int sched_thermal_decay_shift;
1546
1547 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1548 {
1549         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1550 }
1551
1552 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1553 {
1554         lockdep_assert_rq_held(rq);
1555         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1560  * request is canceled.
1561  */
1562 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1563 {
1564         lockdep_assert_rq_held(rq);
1565         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * During cpu offlining and rq wide unthrottling, we can trigger
1570  * an update_rq_clock() for several cfs and rt runqueues (Typically
1571  * when using list_for_each_entry_*)
1572  * rq_clock_start_loop_update() can be called after updating the clock
1573  * once and before iterating over the list to prevent multiple update.
1574  * After the iterative traversal, we need to call rq_clock_stop_loop_update()
1575  * to clear RQCF_ACT_SKIP of rq->clock_update_flags.
1576  */
1577 static inline void rq_clock_start_loop_update(struct rq *rq)
1578 {
1579         lockdep_assert_rq_held(rq);
1580         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP);
1581         rq->clock_update_flags |= RQCF_ACT_SKIP;
1582 }
1583
1584 static inline void rq_clock_stop_loop_update(struct rq *rq)
1585 {
1586         lockdep_assert_rq_held(rq);
1587         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_ACT_SKIP;
1588 }
1589
1590 struct rq_flags {
1591         unsigned long flags;
1592         struct pin_cookie cookie;
1593 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1594         /*
1595          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1596          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1597          * restored in rq_repin_lock().
1598          */
1599         unsigned int clock_update_flags;
1600 #endif
1601 };
1602
1603 extern struct balance_callback balance_push_callback;
1604
1605 /*
1606  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1607  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1608  *
1609  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1610  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1611  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1612  *
1613  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1614  */
1615 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1616 {
1617         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1618
1619 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1620         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1621         rf->clock_update_flags = 0;
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1624 #endif
1625 #endif
1626 }
1627
1628 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1629 {
1630 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1631         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1632                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1633 #endif
1634
1635         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1636 }
1637
1638 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1639 {
1640         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1641
1642 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1643         /*
1644          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1645          */
1646         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1647 #endif
1648 }
1649
1650 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1651         __acquires(rq->lock);
1652
1653 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1654         __acquires(p->pi_lock)
1655         __acquires(rq->lock);
1656
1657 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1658         __releases(rq->lock)
1659 {
1660         rq_unpin_lock(rq, rf);
1661         raw_spin_rq_unlock(rq);
1662 }
1663
1664 static inline void
1665 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1666         __releases(rq->lock)
1667         __releases(p->pi_lock)
1668 {
1669         rq_unpin_lock(rq, rf);
1670         raw_spin_rq_unlock(rq);
1671         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1672 }
1673
1674 DEFINE_LOCK_GUARD_1(task_rq_lock, struct task_struct,
1675                     _T->rq = task_rq_lock(_T->lock, &_T->rf),
1676                     task_rq_unlock(_T->rq, _T->lock, &_T->rf),
1677                     struct rq *rq; struct rq_flags rf)
1678
1679 static inline void
1680 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1681         __acquires(rq->lock)
1682 {
1683         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1684         rq_pin_lock(rq, rf);
1685 }
1686
1687 static inline void
1688 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1689         __acquires(rq->lock)
1690 {
1691         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1692         rq_pin_lock(rq, rf);
1693 }
1694
1695 static inline void
1696 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1697         __acquires(rq->lock)
1698 {
1699         raw_spin_rq_lock(rq);
1700         rq_pin_lock(rq, rf);
1701 }
1702
1703 static inline void
1704 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1705         __releases(rq->lock)
1706 {
1707         rq_unpin_lock(rq, rf);
1708         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1709 }
1710
1711 static inline void
1712 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1713         __releases(rq->lock)
1714 {
1715         rq_unpin_lock(rq, rf);
1716         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1717 }
1718
1719 static inline void
1720 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1721         __releases(rq->lock)
1722 {
1723         rq_unpin_lock(rq, rf);
1724         raw_spin_rq_unlock(rq);
1725 }
1726
1727 DEFINE_LOCK_GUARD_1(rq_lock, struct rq,
1728                     rq_lock(_T->lock, &_T->rf),
1729                     rq_unlock(_T->lock, &_T->rf),
1730                     struct rq_flags rf)
1731
1732 DEFINE_LOCK_GUARD_1(rq_lock_irq, struct rq,
1733                     rq_lock_irq(_T->lock, &_T->rf),
1734                     rq_unlock_irq(_T->lock, &_T->rf),
1735                     struct rq_flags rf)
1736
1737 DEFINE_LOCK_GUARD_1(rq_lock_irqsave, struct rq,
1738                     rq_lock_irqsave(_T->lock, &_T->rf),
1739                     rq_unlock_irqrestore(_T->lock, &_T->rf),
1740                     struct rq_flags rf)
1741
1742 static inline struct rq *
1743 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1744         __acquires(rq->lock)
1745 {
1746         struct rq *rq;
1747
1748         local_irq_disable();
1749         rq = this_rq();
1750         rq_lock(rq, rf);
1751         return rq;
1752 }
1753
1754 #ifdef CONFIG_NUMA
1755 enum numa_topology_type {
1756         NUMA_DIRECT,
1757         NUMA_GLUELESS_MESH,
1758         NUMA_BACKPLANE,
1759 };
1760 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1761 extern int sched_max_numa_distance;
1762 extern bool find_numa_distance(int distance);
1763 extern void sched_init_numa(int offline_node);
1764 extern void sched_update_numa(int cpu, bool online);
1765 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1766 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1767 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1768 #else
1769 static inline void sched_init_numa(int offline_node) { }
1770 static inline void sched_update_numa(int cpu, bool online) { }
1771 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1772 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1773 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1774 {
1775         return nr_cpu_ids;
1776 }
1777 #endif
1778
1779 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1780 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1781 enum numa_faults_stats {
1782         NUMA_MEM = 0,
1783         NUMA_CPU,
1784         NUMA_MEMBUF,
1785         NUMA_CPUBUF
1786 };
1787 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1788 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1789 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1790                         int cpu, int scpu);
1791 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1792 #else
1793 static inline void
1794 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1795 {
1796 }
1797 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1798
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800
1801 static inline void
1802 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1803                        struct balance_callback *head,
1804                        void (*func)(struct rq *rq))
1805 {
1806         lockdep_assert_rq_held(rq);
1807
1808         /*
1809          * Don't (re)queue an already queued item; nor queue anything when
1810          * balance_push() is active, see the comment with
1811          * balance_push_callback.
1812          */
1813         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1814                 return;
1815
1816         head->func = func;
1817         head->next = rq->balance_callback;
1818         rq->balance_callback = head;
1819 }
1820
1821 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1822         rcu_dereference_check((p), \
1823                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1824
1825 /*
1826  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1827  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1828  *
1829  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1830  * preempt-disabled sections.
1831  */
1832 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1833         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1834                         __sd; __sd = __sd->parent)
1835
1836 /* A mask of all the SD flags that have the SDF_SHARED_CHILD metaflag */
1837 #define SD_FLAG(name, mflags) (name * !!((mflags) & SDF_SHARED_CHILD)) |
1838 static const unsigned int SD_SHARED_CHILD_MASK =
1839 #include <linux/sched/sd_flags.h>
1840 0;
1841 #undef SD_FLAG
1842
1843 /**
1844  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1845  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1846  *              be returned.
1847  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1848  *              for the given CPU.
1849  *
1850  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains @flag. If @flag has
1851  * the SDF_SHARED_CHILD metaflag, all the children domains also have @flag.
1852  */
1853 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1854 {
1855         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1856
1857         for_each_domain(cpu, sd) {
1858                 if (sd->flags & flag) {
1859                         hsd = sd;
1860                         continue;
1861                 }
1862
1863                 /*
1864                  * Stop the search if @flag is known to be shared at lower
1865                  * levels. It will not be found further up.
1866                  */
1867                 if (flag & SD_SHARED_CHILD_MASK)
1868                         break;
1869         }
1870
1871         return hsd;
1872 }
1873
1874 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1875 {
1876         struct sched_domain *sd;
1877
1878         for_each_domain(cpu, sd) {
1879                 if (sd->flags & flag)
1880                         break;
1881         }
1882
1883         return sd;
1884 }
1885
1886 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1887 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1888 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1889 DECLARE_PER_CPU(int, sd_share_id);
1890 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1891 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1892 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1893 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1894 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1895 extern struct static_key_false sched_cluster_active;
1896
1897 static __always_inline bool sched_asym_cpucap_active(void)
1898 {
1899         return static_branch_unlikely(&sched_asym_cpucapacity);
1900 }
1901
1902 struct sched_group_capacity {
1903         atomic_t                ref;
1904         /*
1905          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1906          * for a single CPU.
1907          */
1908         unsigned long           capacity;
1909         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1910         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1911         unsigned long           next_update;
1912         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1913
1914 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1915         int                     id;
1916 #endif
1917
1918         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1919 };
1920
1921 struct sched_group {
1922         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1923         atomic_t                ref;
1924
1925         unsigned int            group_weight;
1926         unsigned int            cores;
1927         struct sched_group_capacity *sgc;
1928         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1929         int                     flags;
1930
1931         /*
1932          * The CPUs this group covers.
1933          *
1934          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1935          * by attaching extra space to the end of the structure,
1936          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1937          */
1938         unsigned long           cpumask[];
1939 };
1940
1941 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1942 {
1943         return to_cpumask(sg->cpumask);
1944 }
1945
1946 /*
1947  * See build_balance_mask().
1948  */
1949 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1950 {
1951         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1952 }
1953
1954 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1955
1956 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1957 void update_sched_domain_debugfs(void);
1958 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1959 #else
1960 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1961 {
1962 }
1963 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1964 {
1965 }
1966 #endif
1967
1968 extern int sched_update_scaling(void);
1969
1970 static inline const struct cpumask *task_user_cpus(struct task_struct *p)
1971 {
1972         if (!p->user_cpus_ptr)
1973                 return cpu_possible_mask; /* &init_task.cpus_mask */
1974         return p->user_cpus_ptr;
1975 }
1976 #endif /* CONFIG_SMP */
1977
1978 #include "stats.h"
1979
1980 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1981
1982 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1983
1984 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1985 {
1986         if (schedstat_enabled())
1987                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1988 }
1989
1990 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1991
1992 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1993 {
1994         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1995                 __sched_core_tick(rq);
1996 }
1997
1998 #else
1999
2000 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
2001
2002 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
2003
2004 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
2005
2006 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
2007
2008 /*
2009  * Return the group to which this tasks belongs.
2010  *
2011  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
2012  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
2013  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
2014  *
2015  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
2016  * core changes this before calling sched_move_task().
2017  *
2018  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
2019  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
2020  */
2021 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
2022 {
2023         return p->sched_task_group;
2024 }
2025
2026 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
2027 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2028 {
2029 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
2030         struct task_group *tg = task_group(p);
2031 #endif
2032
2033 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2034         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
2035         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2036         p->se.parent = tg->se[cpu];
2037         p->se.depth = tg->se[cpu] ? tg->se[cpu]->depth + 1 : 0;
2038 #endif
2039
2040 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
2041         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
2042         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
2043 #endif
2044 }
2045
2046 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
2047
2048 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
2049 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
2050 {
2051         return NULL;
2052 }
2053
2054 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
2055
2056 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2057 {
2058         set_task_rq(p, cpu);
2059 #ifdef CONFIG_SMP
2060         /*
2061          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2062          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
2063          * per-task data have been completed by this moment.
2064          */
2065         smp_wmb();
2066         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
2067         p->wake_cpu = cpu;
2068 #endif
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
2073  */
2074 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2075 # define const_debug __read_mostly
2076 #else
2077 # define const_debug const
2078 #endif
2079
2080 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
2081         __SCHED_FEAT_##name ,
2082
2083 enum {
2084 #include "features.h"
2085         __SCHED_FEAT_NR,
2086 };
2087
2088 #undef SCHED_FEAT
2089
2090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2091
2092 /*
2093  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
2094  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
2095  */
2096 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
2097
2098 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
2099 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
2100 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
2101 {                                                                       \
2102         return static_key_##enabled(key);                               \
2103 }
2104
2105 #include "features.h"
2106 #undef SCHED_FEAT
2107
2108 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
2109 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
2110
2111 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
2112
2113 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2114
2115 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
2116
2117 #else /* !SCHED_DEBUG */
2118
2119 /*
2120  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
2121  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
2122  * features default.
2123  */
2124 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
2125         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
2126 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
2127 #include "features.h"
2128         0;
2129 #undef SCHED_FEAT
2130
2131 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2132
2133 #endif /* SCHED_DEBUG */
2134
2135 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2136 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2137
2138 static inline u64 global_rt_period(void)
2139 {
2140         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2141 }
2142
2143 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2144 {
2145         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2146                 return RUNTIME_INF;
2147
2148         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2149 }
2150
2151 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2152 {
2153         return rq->curr == p;
2154 }
2155
2156 static inline int task_on_cpu(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2157 {
2158 #ifdef CONFIG_SMP
2159         return p->on_cpu;
2160 #else
2161         return task_current(rq, p);
2162 #endif
2163 }
2164
2165 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2166 {
2167         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2168 }
2169
2170 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2171 {
2172         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2173 }
2174
2175 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2176 #define WF_EXEC         0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2177 #define WF_FORK         0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2178 #define WF_TTWU         0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2179
2180 #define WF_SYNC         0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2181 #define WF_MIGRATED     0x20 /* Internal use, task got migrated */
2182 #define WF_CURRENT_CPU  0x40 /* Prefer to move the wakee to the current CPU. */
2183
2184 #ifdef CONFIG_SMP
2185 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2186 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2187 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2188 #endif
2189
2190 /*
2191  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2192  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2193  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2194  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2195  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2196  * slice expiry etc.
2197  */
2198
2199 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2200 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2201
2202 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2203 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2204
2205 /*
2206  * {de,en}queue flags:
2207  *
2208  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2209  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2210  *
2211  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2212  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2213  *                should preserve as much state as possible.
2214  *
2215  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2216  *        in the runqueue.
2217  *
2218  * NOCLOCK - skip the update_rq_clock() (avoids double updates)
2219  *
2220  * MIGRATION - p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING (used for DEADLINE)
2221  *
2222  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2223  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2224  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2225  *
2226  */
2227
2228 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2229 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2230 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2231 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2232 #define DEQUEUE_MIGRATING       0x100 /* Matches ENQUEUE_MIGRATING */
2233
2234 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2235 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2236 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2237 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2238
2239 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2240 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2241 #ifdef CONFIG_SMP
2242 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2243 #else
2244 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2245 #endif
2246 #define ENQUEUE_INITIAL         0x80
2247 #define ENQUEUE_MIGRATING       0x100
2248
2249 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2250
2251 struct affinity_context {
2252         const struct cpumask *new_mask;
2253         struct cpumask *user_mask;
2254         unsigned int flags;
2255 };
2256
2257 extern s64 update_curr_common(struct rq *rq);
2258
2259 struct sched_class {
2260
2261 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2262         int uclamp_enabled;
2263 #endif
2264
2265         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2266         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2267         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2268         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2269
2270         void (*wakeup_preempt)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2271
2272         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2273
2274         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2275         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2276
2277 #ifdef CONFIG_SMP
2278         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2279         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2280
2281         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2282
2283         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2284
2285         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2286
2287         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2288
2289         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2290         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2291
2292         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2293 #endif
2294
2295         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2296         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2297         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2298
2299         /*
2300          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2301          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2302          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2303          */
2304         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2305         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2306         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2307                               int oldprio);
2308
2309         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2310                                         struct task_struct *task);
2311
2312         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2313
2314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2315         void (*task_change_group)(struct task_struct *p);
2316 #endif
2317
2318 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2319         int (*task_is_throttled)(struct task_struct *p, int cpu);
2320 #endif
2321 };
2322
2323 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2324 {
2325         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2326         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2327 }
2328
2329 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2330 {
2331         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2332 }
2333
2334
2335 /*
2336  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2337  * section which is ordered by the linker script:
2338  *
2339  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2340  *
2341  * *CAREFUL* they are laid out in *REVERSE* order!!!
2342  *
2343  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2344  */
2345 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2346 const struct sched_class name##_sched_class \
2347         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2348         __section("__" #name "_sched_class")
2349
2350 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2351 extern struct sched_class __sched_class_highest[];
2352 extern struct sched_class __sched_class_lowest[];
2353
2354 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2355         for (class = (_from); class < (_to); class++)
2356
2357 #define for_each_class(class) \
2358         for_class_range(class, __sched_class_highest, __sched_class_lowest)
2359
2360 #define sched_class_above(_a, _b)       ((_a) < (_b))
2361
2362 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2363 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2364 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2365 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2366 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2367
2368 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2369 {
2370         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2371 }
2372
2373 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2374 {
2375         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2376 }
2377
2378 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2379 {
2380         return rq->rt.rt_queued > 0;
2381 }
2382
2383 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2384 {
2385         return rq->cfs.nr_running > 0;
2386 }
2387
2388 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2389 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2390
2391 #define SCA_CHECK               0x01
2392 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2393 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2394 #define SCA_USER                0x08
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397
2398 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2399
2400 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2401
2402 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2403
2404 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2405 {
2406         struct task_struct *p = rq->curr;
2407
2408         lockdep_assert_rq_held(rq);
2409
2410         if (rq->push_busy)
2411                 return NULL;
2412
2413         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2414                 return NULL;
2415
2416         if (p->migration_disabled)
2417                 return NULL;
2418
2419         rq->push_busy = true;
2420         return get_task_struct(p);
2421 }
2422
2423 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2424
2425 #endif
2426
2427 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2428 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2429                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2430 {
2431         rq->idle_state = idle_state;
2432 }
2433
2434 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2435 {
2436         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2437
2438         return rq->idle_state;
2439 }
2440 #else
2441 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2442                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2443 {
2444 }
2445
2446 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2447 {
2448         return NULL;
2449 }
2450 #endif
2451
2452 extern void schedule_idle(void);
2453 asmlinkage void schedule_user(void);
2454
2455 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2456 extern void sched_init_granularity(void);
2457 extern void update_max_interval(void);
2458
2459 extern void init_sched_dl_class(void);
2460 extern void init_sched_rt_class(void);
2461 extern void init_sched_fair_class(void);
2462
2463 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2464
2465 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2466 extern void resched_cpu(int cpu);
2467
2468 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2469 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2470 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
2471
2472 extern void init_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se);
2473
2474 #define BW_SHIFT                20
2475 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2476 #define RATIO_SHIFT             8
2477 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2478 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2479 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2480
2481 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2482 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2483
2484 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2485 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2486 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2487
2488 /*
2489  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2490  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2491  * nohz mode if necessary.
2492  */
2493 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2494 {
2495         int cpu = cpu_of(rq);
2496
2497         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2498                 return;
2499
2500         if (sched_can_stop_tick(rq))
2501                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2502         else
2503                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2504 }
2505 #else
2506 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2507 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2508 #endif
2509
2510 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2511 {
2512         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2513
2514         rq->nr_running = prev_nr + count;
2515         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2516                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2517         }
2518
2519 #ifdef CONFIG_SMP
2520         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2521                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2522                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2523         }
2524 #endif
2525
2526         sched_update_tick_dependency(rq);
2527 }
2528
2529 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2530 {
2531         rq->nr_running -= count;
2532         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2533                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2534         }
2535
2536         /* Check if we still need preemption */
2537         sched_update_tick_dependency(rq);
2538 }
2539
2540 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2541 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2542
2543 extern void wakeup_preempt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2544
2545 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2546 #define SCHED_NR_MIGRATE_BREAK 8
2547 #else
2548 #define SCHED_NR_MIGRATE_BREAK 32
2549 #endif
2550
2551 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2552 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2553
2554 extern unsigned int sysctl_sched_base_slice;
2555
2556 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2557 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2558 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2559
2560 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2561
2562 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2563 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2564 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2565 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2566 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_hot_threshold;
2567 #endif
2568
2569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2570
2571 /*
2572  * Use hrtick when:
2573  *  - enabled by features
2574  *  - hrtimer is actually high res
2575  */
2576 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2577 {
2578         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2579                 return 0;
2580         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2581 }
2582
2583 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2584 {
2585         if (!sched_feat(HRTICK))
2586                 return 0;
2587         return hrtick_enabled(rq);
2588 }
2589
2590 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2591 {
2592         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2593                 return 0;
2594         return hrtick_enabled(rq);
2595 }
2596
2597 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2598
2599 #else
2600
2601 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2602 {
2603         return 0;
2604 }
2605
2606 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2607 {
2608         return 0;
2609 }
2610
2611 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2612 {
2613         return 0;
2614 }
2615
2616 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2617
2618 #ifndef arch_scale_freq_tick
2619 static __always_inline
2620 void arch_scale_freq_tick(void)
2621 {
2622 }
2623 #endif
2624
2625 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2626 /**
2627  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2628  * @cpu: the CPU in question.
2629  *
2630  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2631  *
2632  *     f_curr
2633  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2634  *     f_max
2635  */
2636 static __always_inline
2637 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2638 {
2639         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2640 }
2641 #endif
2642
2643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2644 /*
2645  * In double_lock_balance()/double_rq_lock(), we use raw_spin_rq_lock() to
2646  * acquire rq lock instead of rq_lock(). So at the end of these two functions
2647  * we need to call double_rq_clock_clear_update() to clear RQCF_UPDATED of
2648  * rq->clock_update_flags to avoid the WARN_DOUBLE_CLOCK warning.
2649  */
2650 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2651 {
2652         rq1->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2653         /* rq1 == rq2 for !CONFIG_SMP, so just clear RQCF_UPDATED once. */
2654 #ifdef CONFIG_SMP
2655         rq2->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2656 #endif
2657 }
2658 #else
2659 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2) {}
2660 #endif
2661
2662 #define DEFINE_LOCK_GUARD_2(name, type, _lock, _unlock, ...)            \
2663 __DEFINE_UNLOCK_GUARD(name, type, _unlock, type *lock2; __VA_ARGS__) \
2664 static inline class_##name##_t class_##name##_constructor(type *lock, type *lock2) \
2665 { class_##name##_t _t = { .lock = lock, .lock2 = lock2 }, *_T = &_t;    \
2666   _lock; return _t; }
2667
2668 #ifdef CONFIG_SMP
2669
2670 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2671 {
2672 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2673         /*
2674          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2675          * order by core-id first and cpu-id second.
2676          *
2677          * Notably:
2678          *
2679          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2680          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2681          *
2682          * when only cpu-id is considered.
2683          */
2684         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2685                 return true;
2686         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2687                 return false;
2688
2689         /*
2690          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2691          */
2692 #endif
2693         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2694 }
2695
2696 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2697
2698 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2699
2700 /*
2701  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2702  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2703  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2704  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2705  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2706  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2707  */
2708 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2709         __releases(this_rq->lock)
2710         __acquires(busiest->lock)
2711         __acquires(this_rq->lock)
2712 {
2713         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2714         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2715
2716         return 1;
2717 }
2718
2719 #else
2720 /*
2721  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2722  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2723  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2724  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2725  * regardless of entry order into the function.
2726  */
2727 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2728         __releases(this_rq->lock)
2729         __acquires(busiest->lock)
2730         __acquires(this_rq->lock)
2731 {
2732         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest) ||
2733             likely(raw_spin_rq_trylock(busiest))) {
2734                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2735                 return 0;
2736         }
2737
2738         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2739                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2740                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2741                 return 0;
2742         }
2743
2744         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2745         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2746
2747         return 1;
2748 }
2749
2750 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2751
2752 /*
2753  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2754  */
2755 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2756 {
2757         lockdep_assert_irqs_disabled();
2758
2759         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2760 }
2761
2762 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2763         __releases(busiest->lock)
2764 {
2765         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2766                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2767         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2768 }
2769
2770 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2771 {
2772         if (l1 > l2)
2773                 swap(l1, l2);
2774
2775         spin_lock(l1);
2776         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2777 }
2778
2779 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2780 {
2781         if (l1 > l2)
2782                 swap(l1, l2);
2783
2784         spin_lock_irq(l1);
2785         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2786 }
2787
2788 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2789 {
2790         if (l1 > l2)
2791                 swap(l1, l2);
2792
2793         raw_spin_lock(l1);
2794         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2795 }
2796
2797 static inline void double_raw_unlock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2798 {
2799         raw_spin_unlock(l1);
2800         raw_spin_unlock(l2);
2801 }
2802
2803 DEFINE_LOCK_GUARD_2(double_raw_spinlock, raw_spinlock_t,
2804                     double_raw_lock(_T->lock, _T->lock2),
2805                     double_raw_unlock(_T->lock, _T->lock2))
2806
2807 /*
2808  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2809  *
2810  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2811  * you need to do so manually after calling.
2812  */
2813 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2814         __releases(rq1->lock)
2815         __releases(rq2->lock)
2816 {
2817         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2818                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2819         else
2820                 __release(rq2->lock);
2821         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2822 }
2823
2824 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2825 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2826 extern bool sched_smp_initialized;
2827
2828 #else /* CONFIG_SMP */
2829
2830 /*
2831  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2832  *
2833  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2834  * you need to do so manually before calling.
2835  */
2836 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2837         __acquires(rq1->lock)
2838         __acquires(rq2->lock)
2839 {
2840         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
2841         WARN_ON_ONCE(rq1 != rq2);
2842         raw_spin_rq_lock(rq1);
2843         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2844         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2849  *
2850  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2851  * you need to do so manually after calling.
2852  */
2853 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2854         __releases(rq1->lock)
2855         __releases(rq2->lock)
2856 {
2857         WARN_ON_ONCE(rq1 != rq2);
2858         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2859         __release(rq2->lock);
2860 }
2861
2862 #endif
2863
2864 DEFINE_LOCK_GUARD_2(double_rq_lock, struct rq,
2865                     double_rq_lock(_T->lock, _T->lock2),
2866                     double_rq_unlock(_T->lock, _T->lock2))
2867
2868 extern struct sched_entity *__pick_root_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2869 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2870 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2871
2872 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2873 extern bool sched_debug_verbose;
2874
2875 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2876 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2877 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2878 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2879 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2880 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2881
2882 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2883 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2884 extern void
2885 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2886 extern void
2887 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2888         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2889 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2890 #else
2891 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2892 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2893
2894 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2895 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2896 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2897
2898 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2899 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2900
2901 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2902 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2903 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2904 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2905 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2906
2907 /* Run rebalance_domains() */
2908 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2909 /* Update blocked load */
2910 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2911 /* Update blocked load when entering idle */
2912 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2913 /* Update nohz.next_balance */
2914 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2915
2916 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2917
2918 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2919
2920 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2921 #else
2922 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2923 #endif
2924
2925 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2926 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2927 #else
2928 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2929 #endif
2930
2931 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2932 struct irqtime {
2933         u64                     total;
2934         u64                     tick_delta;
2935         u64                     irq_start_time;
2936         struct u64_stats_sync   sync;
2937 };
2938
2939 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2940
2941 /*
2942  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2943  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2944  * and never move forward.
2945  */
2946 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2947 {
2948         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2949         unsigned int seq;
2950         u64 total;
2951
2952         do {
2953                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2954                 total = irqtime->total;
2955         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2956
2957         return total;
2958 }
2959 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2960
2961 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2962 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2963
2964 /**
2965  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2966  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2967  * @flags: Update reason flags.
2968  *
2969  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2970  * being updated.
2971  *
2972  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2973  *
2974  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2975  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2976  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2977  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2978  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2979  * active all the time (or there are RT tasks only).
2980  *
2981  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2982  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2983  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2984  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2985  */
2986 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2987 {
2988         struct update_util_data *data;
2989
2990         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2991                                                   cpu_of(rq)));
2992         if (data)
2993                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2994 }
2995 #else
2996 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2997 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2998
2999 #ifdef arch_scale_freq_capacity
3000 # ifndef arch_scale_freq_invariant
3001 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
3002 # endif
3003 #else
3004 # define arch_scale_freq_invariant()    false
3005 #endif
3006
3007 #ifdef CONFIG_SMP
3008 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
3009                                  unsigned long *min,
3010                                  unsigned long *max);
3011
3012 unsigned long sugov_effective_cpu_perf(int cpu, unsigned long actual,
3013                                  unsigned long min,
3014                                  unsigned long max);
3015
3016
3017 /*
3018  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
3019  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
3020  *
3021  * The function will return true if the original capacity of @cpu is
3022  * greater than or equal to task's deadline density right shifted by
3023  * (BW_SHIFT - SCHED_CAPACITY_SHIFT) and false otherwise.
3024  */
3025 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
3026 {
3027         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
3028
3029         return cap >= p->dl.dl_density >> (BW_SHIFT - SCHED_CAPACITY_SHIFT);
3030 }
3031
3032 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
3033 {
3034         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
3035 }
3036
3037 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
3038 {
3039         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
3040 }
3041
3042
3043 extern unsigned long cpu_util_cfs(int cpu);
3044 extern unsigned long cpu_util_cfs_boost(int cpu);
3045
3046 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
3047 {
3048         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
3049 }
3050 #endif
3051
3052 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
3053 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
3054
3055 static inline unsigned long uclamp_rq_get(struct rq *rq,
3056                                           enum uclamp_id clamp_id)
3057 {
3058         return READ_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value);
3059 }
3060
3061 static inline void uclamp_rq_set(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
3062                                  unsigned int value)
3063 {
3064         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, value);
3065 }
3066
3067 static inline bool uclamp_rq_is_idle(struct rq *rq)
3068 {
3069         return rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE;
3070 }
3071
3072 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
3073 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
3074 {
3075         unsigned long rq_util;
3076         unsigned long max_util;
3077
3078         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
3079                 return false;
3080
3081         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
3082         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
3083
3084         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
3085 }
3086
3087 /*
3088  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
3089  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
3090  * an operation that requires it.
3091  *
3092  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
3093  * hence is active.
3094  */
3095 static inline bool uclamp_is_used(void)
3096 {
3097         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
3098 }
3099 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3100 static inline unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p,
3101                                              enum uclamp_id clamp_id)
3102 {
3103         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
3104                 return 0;
3105
3106         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
3107 }
3108
3109 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3110
3111 static inline bool uclamp_is_used(void)
3112 {
3113         return false;
3114 }
3115
3116 static inline unsigned long uclamp_rq_get(struct rq *rq,
3117                                           enum uclamp_id clamp_id)
3118 {
3119         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
3120                 return 0;
3121
3122         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
3123 }
3124
3125 static inline void uclamp_rq_set(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
3126                                  unsigned int value)
3127 {
3128 }
3129
3130 static inline bool uclamp_rq_is_idle(struct rq *rq)
3131 {
3132         return false;
3133 }
3134 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3135
3136 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3137 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3138 {
3139         return READ_ONCE(rq->avg_irq.util_avg);
3140 }
3141
3142 static inline
3143 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3144 {
3145         util *= (max - irq);
3146         util /= max;
3147
3148         return util;
3149
3150 }
3151 #else
3152 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3153 {
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static inline
3158 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3159 {
3160         return util;
3161 }
3162 #endif
3163
3164 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3165
3166 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3167
3168 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3169
3170 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3171 {
3172         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3173 }
3174
3175 extern struct cpufreq_governor schedutil_gov;
3176
3177 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3178
3179 #define perf_domain_span(pd) NULL
3180 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3181
3182 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3183
3184 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3185 /*
3186  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3187  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3188  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3189  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3190  */
3191 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3192                                         struct mm_struct *prev_mm,
3193                                         struct mm_struct *next_mm)
3194 {
3195         int membarrier_state;
3196
3197         if (prev_mm == next_mm)
3198                 return;
3199
3200         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3201         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3202                 return;
3203
3204         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3205 }
3206 #else
3207 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3208                                         struct mm_struct *prev_mm,
3209                                         struct mm_struct *next_mm)
3210 {
3211 }
3212 #endif
3213
3214 #ifdef CONFIG_SMP
3215 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3216 {
3217         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3218                 return false;
3219
3220         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3221                 return false;
3222
3223         return true;
3224 }
3225 #endif
3226
3227 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3228 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3229
3230 extern int try_to_wake_up(struct task_struct *tsk, unsigned int state, int wake_flags);
3231
3232 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3233 extern int preempt_dynamic_mode;
3234 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3235 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3236 #endif
3237
3238 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
3239
3240 #define SCHED_MM_CID_PERIOD_NS  (100ULL * 1000000)      /* 100ms */
3241 #define MM_CID_SCAN_DELAY       100                     /* 100ms */
3242
3243 extern raw_spinlock_t cid_lock;
3244 extern int use_cid_lock;
3245
3246 extern void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t);
3247 extern void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t);
3248 extern void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr);
3249 extern void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t);
3250
3251 static inline void __mm_cid_put(struct mm_struct *mm, int cid)
3252 {
3253         if (cid < 0)
3254                 return;
3255         cpumask_clear_cpu(cid, mm_cidmask(mm));
3256 }
3257
3258 /*
3259  * The per-mm/cpu cid can have the MM_CID_LAZY_PUT flag set or transition to
3260  * the MM_CID_UNSET state without holding the rq lock, but the rq lock needs to
3261  * be held to transition to other states.
3262  *
3263  * State transitions synchronized with cmpxchg or try_cmpxchg need to be
3264  * consistent across cpus, which prevents use of this_cpu_cmpxchg.
3265  */
3266 static inline void mm_cid_put_lazy(struct task_struct *t)
3267 {
3268         struct mm_struct *mm = t->mm;
3269         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3270         int cid;
3271
3272         lockdep_assert_irqs_disabled();
3273         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3274         if (!mm_cid_is_lazy_put(cid) ||
3275             !try_cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, &cid, MM_CID_UNSET))
3276                 return;
3277         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3278 }
3279
3280 static inline int mm_cid_pcpu_unset(struct mm_struct *mm)
3281 {
3282         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3283         int cid, res;
3284
3285         lockdep_assert_irqs_disabled();
3286         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3287         for (;;) {
3288                 if (mm_cid_is_unset(cid))
3289                         return MM_CID_UNSET;
3290                 /*
3291                  * Attempt transition from valid or lazy-put to unset.
3292                  */
3293                 res = cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, cid, MM_CID_UNSET);
3294                 if (res == cid)
3295                         break;
3296                 cid = res;
3297         }
3298         return cid;
3299 }
3300
3301 static inline void mm_cid_put(struct mm_struct *mm)
3302 {
3303         int cid;
3304
3305         lockdep_assert_irqs_disabled();
3306         cid = mm_cid_pcpu_unset(mm);
3307         if (cid == MM_CID_UNSET)
3308                 return;
3309         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3310 }
3311
3312 static inline int __mm_cid_try_get(struct mm_struct *mm)
3313 {
3314         struct cpumask *cpumask;
3315         int cid;
3316
3317         cpumask = mm_cidmask(mm);
3318         /*
3319          * Retry finding first zero bit if the mask is temporarily
3320          * filled. This only happens during concurrent remote-clear
3321          * which owns a cid without holding a rq lock.
3322          */
3323         for (;;) {
3324                 cid = cpumask_first_zero(cpumask);
3325                 if (cid < nr_cpu_ids)
3326                         break;
3327                 cpu_relax();
3328         }
3329         if (cpumask_test_and_set_cpu(cid, cpumask))
3330                 return -1;
3331         return cid;
3332 }
3333
3334 /*
3335  * Save a snapshot of the current runqueue time of this cpu
3336  * with the per-cpu cid value, allowing to estimate how recently it was used.
3337  */
3338 static inline void mm_cid_snapshot_time(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3339 {
3340         struct mm_cid *pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(rq));
3341
3342         lockdep_assert_rq_held(rq);
3343         WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq->clock);
3344 }
3345
3346 static inline int __mm_cid_get(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3347 {
3348         int cid;
3349
3350         /*
3351          * All allocations (even those using the cid_lock) are lock-free. If
3352          * use_cid_lock is set, hold the cid_lock to perform cid allocation to
3353          * guarantee forward progress.
3354          */
3355         if (!READ_ONCE(use_cid_lock)) {
3356                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3357                 if (cid >= 0)
3358                         goto end;
3359                 raw_spin_lock(&cid_lock);
3360         } else {
3361                 raw_spin_lock(&cid_lock);
3362                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3363                 if (cid >= 0)
3364                         goto unlock;
3365         }
3366
3367         /*
3368          * cid concurrently allocated. Retry while forcing following
3369          * allocations to use the cid_lock to ensure forward progress.
3370          */
3371         WRITE_ONCE(use_cid_lock, 1);
3372         /*
3373          * Set use_cid_lock before allocation. Only care about program order
3374          * because this is only required for forward progress.
3375          */
3376         barrier();
3377         /*
3378          * Retry until it succeeds. It is guaranteed to eventually succeed once
3379          * all newcoming allocations observe the use_cid_lock flag set.
3380          */
3381         do {
3382                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3383                 cpu_relax();
3384         } while (cid < 0);
3385         /*
3386          * Allocate before clearing use_cid_lock. Only care about
3387          * program order because this is for forward progress.
3388          */
3389         barrier();
3390         WRITE_ONCE(use_cid_lock, 0);
3391 unlock:
3392         raw_spin_unlock(&cid_lock);
3393 end:
3394         mm_cid_snapshot_time(rq, mm);
3395         return cid;
3396 }
3397
3398 static inline int mm_cid_get(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3399 {
3400         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3401         struct cpumask *cpumask;
3402         int cid;
3403
3404         lockdep_assert_rq_held(rq);
3405         cpumask = mm_cidmask(mm);
3406         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3407         if (mm_cid_is_valid(cid)) {
3408                 mm_cid_snapshot_time(rq, mm);
3409                 return cid;
3410         }
3411         if (mm_cid_is_lazy_put(cid)) {
3412                 if (try_cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, &cid, MM_CID_UNSET))
3413                         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3414         }
3415         cid = __mm_cid_get(rq, mm);
3416         __this_cpu_write(pcpu_cid->cid, cid);
3417         return cid;
3418 }
3419
3420 static inline void switch_mm_cid(struct rq *rq,
3421                                  struct task_struct *prev,
3422                                  struct task_struct *next)
3423 {
3424         /*
3425          * Provide a memory barrier between rq->curr store and load of
3426          * {prev,next}->mm->pcpu_cid[cpu] on rq->curr->mm transition.
3427          *
3428          * Should be adapted if context_switch() is modified.
3429          */
3430         if (!next->mm) {                                // to kernel
3431                 /*
3432                  * user -> kernel transition does not guarantee a barrier, but
3433                  * we can use the fact that it performs an atomic operation in
3434                  * mmgrab().
3435                  */
3436                 if (prev->mm)                           // from user
3437                         smp_mb__after_mmgrab();
3438                 /*
3439                  * kernel -> kernel transition does not change rq->curr->mm
3440                  * state. It stays NULL.
3441                  */
3442         } else {                                        // to user
3443                 /*
3444                  * kernel -> user transition does not provide a barrier
3445                  * between rq->curr store and load of {prev,next}->mm->pcpu_cid[cpu].
3446                  * Provide it here.
3447                  */
3448                 if (!prev->mm)                          // from kernel
3449                         smp_mb();
3450                 /*
3451                  * user -> user transition guarantees a memory barrier through
3452                  * switch_mm() when current->mm changes. If current->mm is
3453                  * unchanged, no barrier is needed.
3454                  */
3455         }
3456         if (prev->mm_cid_active) {
3457                 mm_cid_snapshot_time(rq, prev->mm);
3458                 mm_cid_put_lazy(prev);
3459                 prev->mm_cid = -1;
3460         }
3461         if (next->mm_cid_active)
3462                 next->last_mm_cid = next->mm_cid = mm_cid_get(rq, next->mm);
3463 }
3464
3465 #else
3466 static inline void switch_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct task_struct *next) { }
3467 static inline void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t) { }
3468 static inline void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t) { }
3469 static inline void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr) { }
3470 static inline void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t) { }
3471 #endif
3472
3473 extern u64 avg_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq);
3474 extern int entity_eligible(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se);
3475
3476 #endif /* _KERNEL_SCHED_SCHED_H */