]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/sched/sched.h
sched/topology: Make local variables static
[linux.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/stat.h>
27 #include <linux/sched/sysctl.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/sched/task_stack.h>
30 #include <linux/sched/topology.h>
31 #include <linux/sched/user.h>
32 #include <linux/sched/wake_q.h>
33 #include <linux/sched/xacct.h>
34
35 #include <uapi/linux/sched/types.h>
36
37 #include <linux/binfmts.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/compat.h>
40 #include <linux/context_tracking.h>
41 #include <linux/cpufreq.h>
42 #include <linux/cpuidle.h>
43 #include <linux/cpuset.h>
44 #include <linux/ctype.h>
45 #include <linux/debugfs.h>
46 #include <linux/delayacct.h>
47 #include <linux/init_task.h>
48 #include <linux/kprobes.h>
49 #include <linux/kthread.h>
50 #include <linux/membarrier.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/mmu_context.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/proc_fs.h>
55 #include <linux/prefetch.h>
56 #include <linux/profile.h>
57 #include <linux/rcupdate_wait.h>
58 #include <linux/security.h>
59 #include <linux/stackprotector.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/suspend.h>
62 #include <linux/swait.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/task_work.h>
65 #include <linux/tsacct_kern.h>
66
67 #include <asm/tlb.h>
68
69 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
70 # include <asm/paravirt.h>
71 #endif
72
73 #include "cpupri.h"
74 #include "cpudeadline.h"
75
76 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
77 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
78 #else
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
80 #endif
81
82 struct rq;
83 struct cpuidle_state;
84
85 /* task_struct::on_rq states: */
86 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
87 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
88
89 extern __read_mostly int scheduler_running;
90
91 extern unsigned long calc_load_update;
92 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
93
94 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
95 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
96
97 #ifdef CONFIG_SMP
98 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
99 #else
100 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
101 #endif
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 /*
109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
114  *
115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
118  *
119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
121  */
122 #ifdef CONFIG_64BIT
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 #else
127 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
128 # define scale_load(w)          (w)
129 # define scale_load_down(w)     (w)
130 #endif
131
132 /*
133  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
134  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
135  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
136  * following must be true:
137  *
138  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
139  *
140  */
141 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
142
143 /*
144  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
145  * 10 -> just above 1us
146  * 9  -> just above 0.5us
147  */
148 #define DL_SCALE                10
149
150 /*
151  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
152  */
153 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
154
155 static inline int idle_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_IDLE;
158 }
159 static inline int fair_policy(int policy)
160 {
161         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
162 }
163
164 static inline int rt_policy(int policy)
165 {
166         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
167 }
168
169 static inline int dl_policy(int policy)
170 {
171         return policy == SCHED_DEADLINE;
172 }
173 static inline bool valid_policy(int policy)
174 {
175         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
176                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
177 }
178
179 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
180 {
181         return rt_policy(p->policy);
182 }
183
184 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
185 {
186         return dl_policy(p->policy);
187 }
188
189 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
190
191 /*
192  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
193  *
194  * This is actually gross. :(
195  *
196  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
197  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
198  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
199  * available on such platforms.
200  *
201  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
202  */
203 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
204
205 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
206 {
207 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
208         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
209 #else
210         return false;
211 #endif
212 }
213
214 /*
215  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
216  */
217 static inline bool
218 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
219 {
220         return dl_entity_is_special(a) ||
221                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
222 }
223
224 /*
225  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
226  */
227 struct rt_prio_array {
228         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
229         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
230 };
231
232 struct rt_bandwidth {
233         /* nests inside the rq lock: */
234         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
235         ktime_t                 rt_period;
236         u64                     rt_runtime;
237         struct hrtimer          rt_period_timer;
238         unsigned int            rt_period_active;
239 };
240
241 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
242
243 /*
244  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
245  * we need some place where:
246  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
247  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
248  *
249  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
250  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
251  * that, since here we are only interested in admission control, we
252  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
253  * need a timer to replenish it.
254  *
255  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
256  * meaning that:
257  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
258  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
259  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
260  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
261  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
262  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
263  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
264  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
265  * control.
266  */
267 struct dl_bandwidth {
268         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
269         u64                     dl_runtime;
270         u64                     dl_period;
271 };
272
273 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
274 {
275         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
276 }
277
278 struct dl_bw {
279         raw_spinlock_t          lock;
280         u64                     bw;
281         u64                     total_bw;
282 };
283
284 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
285
286 static inline
287 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
288 {
289         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
290         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
291 }
292
293 static inline
294 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
295 {
296         dl_b->total_bw += tsk_bw;
297         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
298 }
299
300 static inline
301 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
302 {
303         return dl_b->bw != -1 &&
304                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
305 }
306
307 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
308 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
309 extern int  sched_dl_global_validate(void);
310 extern void sched_dl_do_global(void);
311 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
312 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
313 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
314 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
315 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
316 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
317 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
318 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
319
320 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
321
322 #include <linux/cgroup.h>
323
324 struct cfs_rq;
325 struct rt_rq;
326
327 extern struct list_head task_groups;
328
329 struct cfs_bandwidth {
330 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
331         raw_spinlock_t          lock;
332         ktime_t                 period;
333         u64                     quota;
334         u64                     runtime;
335         s64                     hierarchical_quota;
336         u64                     runtime_expires;
337         int                     expires_seq;
338
339         short                   idle;
340         short                   period_active;
341         struct hrtimer          period_timer;
342         struct hrtimer          slack_timer;
343         struct list_head        throttled_cfs_rq;
344
345         /* Statistics: */
346         int                     nr_periods;
347         int                     nr_throttled;
348         u64                     throttled_time;
349 #endif
350 };
351
352 /* Task group related information */
353 struct task_group {
354         struct cgroup_subsys_state css;
355
356 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
357         /* schedulable entities of this group on each CPU */
358         struct sched_entity     **se;
359         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
360         struct cfs_rq           **cfs_rq;
361         unsigned long           shares;
362
363 #ifdef  CONFIG_SMP
364         /*
365          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
366          * it in its own cacheline separated from the fields above which
367          * will also be accessed at each tick.
368          */
369         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
370 #endif
371 #endif
372
373 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
374         struct sched_rt_entity  **rt_se;
375         struct rt_rq            **rt_rq;
376
377         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
378 #endif
379
380         struct rcu_head         rcu;
381         struct list_head        list;
382
383         struct task_group       *parent;
384         struct list_head        siblings;
385         struct list_head        children;
386
387 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
388         struct autogroup        *autogroup;
389 #endif
390
391         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
392 };
393
394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
395 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
396
397 /*
398  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
399  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
400  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
401  * too large, so as the shares value of a task group.
402  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
403  *  limitation from this.)
404  */
405 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
406 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
407 #endif
408
409 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
410
411 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
412                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
413
414 /*
415  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
416  * leaving it for the final time.
417  *
418  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
419  */
420 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
421 {
422         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
423 }
424
425 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
426
427 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
428 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
429 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
430 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
431 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
432                         struct sched_entity *se, int cpu,
433                         struct sched_entity *parent);
434 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
435
436 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
437 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
438 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
439
440 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
441 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
442 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
443                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
444                 struct sched_rt_entity *parent);
445 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
446 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
447 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
448 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
449 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
450
451 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
452 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
453                                struct task_group *parent);
454 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
455 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
456
457 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
458
459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
460 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
461
462 #ifdef CONFIG_SMP
463 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
464                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
465 #else /* !CONFIG_SMP */
466 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
467                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
468 #endif /* CONFIG_SMP */
469 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
470
471 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
472
473 struct cfs_bandwidth { };
474
475 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
476
477 /* CFS-related fields in a runqueue */
478 struct cfs_rq {
479         struct load_weight      load;
480         unsigned long           runnable_weight;
481         unsigned int            nr_running;
482         unsigned int            h_nr_running;
483
484         u64                     exec_clock;
485         u64                     min_vruntime;
486 #ifndef CONFIG_64BIT
487         u64                     min_vruntime_copy;
488 #endif
489
490         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
491
492         /*
493          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
494          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
495          */
496         struct sched_entity     *curr;
497         struct sched_entity     *next;
498         struct sched_entity     *last;
499         struct sched_entity     *skip;
500
501 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
502         unsigned int            nr_spread_over;
503 #endif
504
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         /*
507          * CFS load tracking
508          */
509         struct sched_avg        avg;
510 #ifndef CONFIG_64BIT
511         u64                     load_last_update_time_copy;
512 #endif
513         struct {
514                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
515                 int             nr;
516                 unsigned long   load_avg;
517                 unsigned long   util_avg;
518                 unsigned long   runnable_sum;
519         } removed;
520
521 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
522         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
523         long                    propagate;
524         long                    prop_runnable_sum;
525
526         /*
527          *   h_load = weight * f(tg)
528          *
529          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
530          * this group.
531          */
532         unsigned long           h_load;
533         u64                     last_h_load_update;
534         struct sched_entity     *h_load_next;
535 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
536 #endif /* CONFIG_SMP */
537
538 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
539         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
540
541         /*
542          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
543          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
544          * (like users, containers etc.)
545          *
546          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
547          * This list is used during load balance.
548          */
549         int                     on_list;
550         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
551         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
552
553 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
554         int                     runtime_enabled;
555         int                     expires_seq;
556         u64                     runtime_expires;
557         s64                     runtime_remaining;
558
559         u64                     throttled_clock;
560         u64                     throttled_clock_task;
561         u64                     throttled_clock_task_time;
562         int                     throttled;
563         int                     throttle_count;
564         struct list_head        throttled_list;
565 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
566 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
567 };
568
569 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
570 {
571         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
572 }
573
574 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
575 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
576 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
577 #endif
578
579 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
580 struct rt_rq {
581         struct rt_prio_array    active;
582         unsigned int            rt_nr_running;
583         unsigned int            rr_nr_running;
584 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
585         struct {
586                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
587 #ifdef CONFIG_SMP
588                 int             next; /* next highest */
589 #endif
590         } highest_prio;
591 #endif
592 #ifdef CONFIG_SMP
593         unsigned long           rt_nr_migratory;
594         unsigned long           rt_nr_total;
595         int                     overloaded;
596         struct plist_head       pushable_tasks;
597
598 #endif /* CONFIG_SMP */
599         int                     rt_queued;
600
601         int                     rt_throttled;
602         u64                     rt_time;
603         u64                     rt_runtime;
604         /* Nests inside the rq lock: */
605         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
606
607 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
608         unsigned long           rt_nr_boosted;
609
610         struct rq               *rq;
611         struct task_group       *tg;
612 #endif
613 };
614
615 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
616 {
617         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
618 }
619
620 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
621 struct dl_rq {
622         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
623         struct rb_root_cached   root;
624
625         unsigned long           dl_nr_running;
626
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         /*
629          * Deadline values of the currently executing and the
630          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
631          * the decision wether or not a ready but not running task
632          * should migrate somewhere else.
633          */
634         struct {
635                 u64             curr;
636                 u64             next;
637         } earliest_dl;
638
639         unsigned long           dl_nr_migratory;
640         int                     overloaded;
641
642         /*
643          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
644          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
645          * of the leftmost (earliest deadline) element.
646          */
647         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
648 #else
649         struct dl_bw            dl_bw;
650 #endif
651         /*
652          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
653          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
654          * task blocks
655          */
656         u64                     running_bw;
657
658         /*
659          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
660          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
661          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
662          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
663          * policy, or terminates).
664          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
665          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
666          */
667         u64                     this_bw;
668         u64                     extra_bw;
669
670         /*
671          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
672          * by the GRUB algorithm.
673          */
674         u64                     bw_ratio;
675 };
676
677 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
678 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
679 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
680 #else
681 #define entity_is_task(se)      1
682 #endif
683
684 #ifdef CONFIG_SMP
685 /*
686  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
687  */
688 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
689 {
690         return scale_load_down(se->load.weight);
691 }
692
693 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
694 {
695         return scale_load_down(se->runnable_weight);
696 }
697
698 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
699 {
700         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
701 }
702
703 /*
704  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
705  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
706  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
707  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
708  * object.
709  *
710  */
711 struct root_domain {
712         atomic_t                refcount;
713         atomic_t                rto_count;
714         struct rcu_head         rcu;
715         cpumask_var_t           span;
716         cpumask_var_t           online;
717
718         /*
719          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
720          * - More than one runnable task
721          * - Running task is misfit
722          */
723         int                     overload;
724
725         /*
726          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
727          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
728          */
729         cpumask_var_t           dlo_mask;
730         atomic_t                dlo_count;
731         struct dl_bw            dl_bw;
732         struct cpudl            cpudl;
733
734 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
735         /*
736          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
737          */
738         struct irq_work         rto_push_work;
739         raw_spinlock_t          rto_lock;
740         /* These are only updated and read within rto_lock */
741         int                     rto_loop;
742         int                     rto_cpu;
743         /* These atomics are updated outside of a lock */
744         atomic_t                rto_loop_next;
745         atomic_t                rto_loop_start;
746 #endif
747         /*
748          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
749          * one runnable RT task.
750          */
751         cpumask_var_t           rto_mask;
752         struct cpupri           cpupri;
753
754         unsigned long           max_cpu_capacity;
755 };
756
757 extern struct root_domain def_root_domain;
758 extern struct mutex sched_domains_mutex;
759
760 extern void init_defrootdomain(void);
761 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
762 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
763 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
764 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
765
766 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
767 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
768 #endif
769 #endif /* CONFIG_SMP */
770
771 /*
772  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
773  *
774  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
775  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
776  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
777  */
778 struct rq {
779         /* runqueue lock: */
780         raw_spinlock_t          lock;
781
782         /*
783          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
784          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
785          */
786         unsigned int            nr_running;
787 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
788         unsigned int            nr_numa_running;
789         unsigned int            nr_preferred_running;
790 #endif
791         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
792         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
793 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
794 #ifdef CONFIG_SMP
795         unsigned long           last_load_update_tick;
796         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
797         unsigned int            has_blocked_load;
798 #endif /* CONFIG_SMP */
799         unsigned int            nohz_tick_stopped;
800         atomic_t nohz_flags;
801 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
802
803         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
804         struct load_weight      load;
805         unsigned long           nr_load_updates;
806         u64                     nr_switches;
807
808         struct cfs_rq           cfs;
809         struct rt_rq            rt;
810         struct dl_rq            dl;
811
812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
813         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
814         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
815         struct list_head        *tmp_alone_branch;
816 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
817
818         /*
819          * This is part of a global counter where only the total sum
820          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
821          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
822          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
823          */
824         unsigned long           nr_uninterruptible;
825
826         struct task_struct      *curr;
827         struct task_struct      *idle;
828         struct task_struct      *stop;
829         unsigned long           next_balance;
830         struct mm_struct        *prev_mm;
831
832         unsigned int            clock_update_flags;
833         u64                     clock;
834         u64                     clock_task;
835
836         atomic_t                nr_iowait;
837
838 #ifdef CONFIG_SMP
839         struct root_domain      *rd;
840         struct sched_domain     *sd;
841
842         unsigned long           cpu_capacity;
843         unsigned long           cpu_capacity_orig;
844
845         struct callback_head    *balance_callback;
846
847         unsigned char           idle_balance;
848
849         unsigned long           misfit_task_load;
850
851         /* For active balancing */
852         int                     active_balance;
853         int                     push_cpu;
854         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
855
856         /* CPU of this runqueue: */
857         int                     cpu;
858         int                     online;
859
860         struct list_head cfs_tasks;
861
862         struct sched_avg        avg_rt;
863         struct sched_avg        avg_dl;
864 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
865 #define HAVE_SCHED_AVG_IRQ
866         struct sched_avg        avg_irq;
867 #endif
868         u64                     idle_stamp;
869         u64                     avg_idle;
870
871         /* This is used to determine avg_idle's max value */
872         u64                     max_idle_balance_cost;
873 #endif
874
875 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
876         u64                     prev_irq_time;
877 #endif
878 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
879         u64                     prev_steal_time;
880 #endif
881 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
882         u64                     prev_steal_time_rq;
883 #endif
884
885         /* calc_load related fields */
886         unsigned long           calc_load_update;
887         long                    calc_load_active;
888
889 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         int                     hrtick_csd_pending;
892         call_single_data_t      hrtick_csd;
893 #endif
894         struct hrtimer          hrtick_timer;
895 #endif
896
897 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
898         /* latency stats */
899         struct sched_info       rq_sched_info;
900         unsigned long long      rq_cpu_time;
901         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
902
903         /* sys_sched_yield() stats */
904         unsigned int            yld_count;
905
906         /* schedule() stats */
907         unsigned int            sched_count;
908         unsigned int            sched_goidle;
909
910         /* try_to_wake_up() stats */
911         unsigned int            ttwu_count;
912         unsigned int            ttwu_local;
913 #endif
914
915 #ifdef CONFIG_SMP
916         struct llist_head       wake_list;
917 #endif
918
919 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
920         /* Must be inspected within a rcu lock section */
921         struct cpuidle_state    *idle_state;
922 #endif
923 };
924
925 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         return rq->cpu;
929 #else
930         return 0;
931 #endif
932 }
933
934
935 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
936
937 extern struct static_key_false sched_smt_present;
938
939 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
940
941 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
942 {
943         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
944                 __update_idle_core(rq);
945 }
946
947 #else
948 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
949 #endif
950
951 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
952
953 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
954 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
955 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
956 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
957 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
958
959 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
960 {
961         return READ_ONCE(rq->clock);
962 }
963
964 /*
965  * rq::clock_update_flags bits
966  *
967  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
968  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
969  *  neighbouring rq clock updates.
970  *
971  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
972  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
973  *
974  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
975  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
976  *
977  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
978  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
979  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
980  *
981  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
982  *
983  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
984  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
985  * back.
986  */
987 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
988 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
989 #define RQCF_UPDATED            0x04
990
991 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
992 {
993         /*
994          * The only reason for not seeing a clock update since the
995          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
996          */
997         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
998 }
999
1000 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1001 {
1002         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1003         assert_clock_updated(rq);
1004
1005         return rq->clock;
1006 }
1007
1008 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1009 {
1010         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1011         assert_clock_updated(rq);
1012
1013         return rq->clock_task;
1014 }
1015
1016 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1017 {
1018         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1019         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1024  * request is cancelled.
1025  */
1026 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1027 {
1028         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1029         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1030 }
1031
1032 struct rq_flags {
1033         unsigned long flags;
1034         struct pin_cookie cookie;
1035 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1036         /*
1037          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1038          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1039          * restored in rq_repin_lock().
1040          */
1041         unsigned int clock_update_flags;
1042 #endif
1043 };
1044
1045 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1046 {
1047         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1048
1049 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1050         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1051         rf->clock_update_flags = 0;
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1056 {
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1058         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1059                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1060 #endif
1061
1062         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1063 }
1064
1065 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1066 {
1067         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1068
1069 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1070         /*
1071          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1072          */
1073         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1074 #endif
1075 }
1076
1077 #ifdef CONFIG_NUMA
1078 enum numa_topology_type {
1079         NUMA_DIRECT,
1080         NUMA_GLUELESS_MESH,
1081         NUMA_BACKPLANE,
1082 };
1083 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1084 extern int sched_max_numa_distance;
1085 extern bool find_numa_distance(int distance);
1086 #endif
1087
1088 #ifdef CONFIG_NUMA
1089 extern void sched_init_numa(void);
1090 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1091 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1092 #else
1093 static inline void sched_init_numa(void) { }
1094 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1095 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1096 #endif
1097
1098 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1099 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1100 enum numa_faults_stats {
1101         NUMA_MEM = 0,
1102         NUMA_CPU,
1103         NUMA_MEMBUF,
1104         NUMA_CPUBUF
1105 };
1106 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1107 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1108 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1109                         int cpu, int scpu);
1110 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1111 #else
1112 static inline void
1113 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1114 {
1115 }
1116 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1117
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119
1120 static inline void
1121 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1122                        struct callback_head *head,
1123                        void (*func)(struct rq *rq))
1124 {
1125         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1126
1127         if (unlikely(head->next))
1128                 return;
1129
1130         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1131         head->next = rq->balance_callback;
1132         rq->balance_callback = head;
1133 }
1134
1135 extern void sched_ttwu_pending(void);
1136
1137 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1138         rcu_dereference_check((p), \
1139                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1140
1141 /*
1142  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1143  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1144  *
1145  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1146  * preempt-disabled sections.
1147  */
1148 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1149         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1150                         __sd; __sd = __sd->parent)
1151
1152 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1153
1154 /**
1155  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1156  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1157  *              be returned.
1158  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1159  *              for the given CPU.
1160  *
1161  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1162  */
1163 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1164 {
1165         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1166
1167         for_each_domain(cpu, sd) {
1168                 if (!(sd->flags & flag))
1169                         break;
1170                 hsd = sd;
1171         }
1172
1173         return hsd;
1174 }
1175
1176 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1177 {
1178         struct sched_domain *sd;
1179
1180         for_each_domain(cpu, sd) {
1181                 if (sd->flags & flag)
1182                         break;
1183         }
1184
1185         return sd;
1186 }
1187
1188 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1189 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1190 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1191 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1192 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1193 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1194 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1195
1196 struct sched_group_capacity {
1197         atomic_t                ref;
1198         /*
1199          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1200          * for a single CPU.
1201          */
1202         unsigned long           capacity;
1203         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1204         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1205         unsigned long           next_update;
1206         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1207
1208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1209         int                     id;
1210 #endif
1211
1212         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1213 };
1214
1215 struct sched_group {
1216         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1217         atomic_t                ref;
1218
1219         unsigned int            group_weight;
1220         struct sched_group_capacity *sgc;
1221         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1222
1223         /*
1224          * The CPUs this group covers.
1225          *
1226          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1227          * by attaching extra space to the end of the structure,
1228          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1229          */
1230         unsigned long           cpumask[0];
1231 };
1232
1233 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1234 {
1235         return to_cpumask(sg->cpumask);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * See build_balance_mask().
1240  */
1241 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1242 {
1243         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1244 }
1245
1246 /**
1247  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1248  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1249  */
1250 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1251 {
1252         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1253 }
1254
1255 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1256
1257 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1258 void register_sched_domain_sysctl(void);
1259 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1260 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1261 #else
1262 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1263 {
1264 }
1265 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1266 {
1267 }
1268 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1269 {
1270 }
1271 #endif
1272
1273 #else
1274
1275 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1276
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #include "stats.h"
1280 #include "autogroup.h"
1281
1282 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1283
1284 /*
1285  * Return the group to which this tasks belongs.
1286  *
1287  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1288  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1289  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1290  *
1291  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1292  * core changes this before calling sched_move_task().
1293  *
1294  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1295  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1296  */
1297 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1298 {
1299         return p->sched_task_group;
1300 }
1301
1302 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1303 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1304 {
1305 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1306         struct task_group *tg = task_group(p);
1307 #endif
1308
1309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1310         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1311         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1312         p->se.parent = tg->se[cpu];
1313 #endif
1314
1315 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1316         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1317         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1318 #endif
1319 }
1320
1321 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1322
1323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1324 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1325 {
1326         return NULL;
1327 }
1328
1329 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1330
1331 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1332 {
1333         set_task_rq(p, cpu);
1334 #ifdef CONFIG_SMP
1335         /*
1336          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1337          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1338          * per-task data have been completed by this moment.
1339          */
1340         smp_wmb();
1341 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1342         p->cpu = cpu;
1343 #else
1344         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1345 #endif
1346         p->wake_cpu = cpu;
1347 #endif
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1352  */
1353 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1354 # include <linux/static_key.h>
1355 # define const_debug __read_mostly
1356 #else
1357 # define const_debug const
1358 #endif
1359
1360 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1361         __SCHED_FEAT_##name ,
1362
1363 enum {
1364 #include "features.h"
1365         __SCHED_FEAT_NR,
1366 };
1367
1368 #undef SCHED_FEAT
1369
1370 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1371
1372 /*
1373  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1374  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1375  */
1376 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1377
1378 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1379 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1380 {                                                                       \
1381         return static_key_##enabled(key);                               \
1382 }
1383
1384 #include "features.h"
1385 #undef SCHED_FEAT
1386
1387 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1388 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1389
1390 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1391
1392 /*
1393  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1394  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1395  * features default.
1396  */
1397 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1398         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1399 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1400 #include "features.h"
1401         0;
1402 #undef SCHED_FEAT
1403
1404 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1405
1406 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1407
1408 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1409 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1410
1411 static inline u64 global_rt_period(void)
1412 {
1413         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1414 }
1415
1416 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1417 {
1418         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1419                 return RUNTIME_INF;
1420
1421         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1422 }
1423
1424 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1425 {
1426         return rq->curr == p;
1427 }
1428
1429 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1430 {
1431 #ifdef CONFIG_SMP
1432         return p->on_cpu;
1433 #else
1434         return task_current(rq, p);
1435 #endif
1436 }
1437
1438 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1439 {
1440         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1441 }
1442
1443 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1444 {
1445         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * wake flags
1450  */
1451 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1452 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1453 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1454
1455 /*
1456  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1457  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1458  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1459  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1460  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1461  * slice expiry etc.
1462  */
1463
1464 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1465 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1466
1467 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1468 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1469
1470 /*
1471  * {de,en}queue flags:
1472  *
1473  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1474  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1475  *
1476  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1477  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1478  *                should preserve as much state as possible.
1479  *
1480  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1481  *        in the runqueue.
1482  *
1483  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1484  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1485  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1486  *
1487  */
1488
1489 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1490 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1491 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1492 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1493
1494 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1495 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1496 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1497 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1498
1499 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1500 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1501 #ifdef CONFIG_SMP
1502 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1503 #else
1504 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1505 #endif
1506
1507 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1508
1509 struct sched_class {
1510         const struct sched_class *next;
1511
1512         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1513         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1514         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1515         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1516
1517         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1518
1519         /*
1520          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1521          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1522          * something equivalent.
1523          *
1524          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1525          * tasks.
1526          */
1527         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1528                                                struct task_struct *prev,
1529                                                struct rq_flags *rf);
1530         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1531
1532 #ifdef CONFIG_SMP
1533         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1534         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1535
1536         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1537
1538         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1539                                  const struct cpumask *newmask);
1540
1541         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1542         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1543 #endif
1544
1545         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1546         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1547         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1548         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1549
1550         /*
1551          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1552          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1553          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1554          */
1555         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1556         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1557         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1558                               int oldprio);
1559
1560         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1561                                         struct task_struct *task);
1562
1563         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1564
1565 #define TASK_SET_GROUP          0
1566 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1567
1568 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1569         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1570 #endif
1571 };
1572
1573 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1574 {
1575         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1576 }
1577
1578 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1579 {
1580         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1581 }
1582
1583 #ifdef CONFIG_SMP
1584 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1585 #else
1586 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1587 #endif
1588 #define for_each_class(class) \
1589    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1590
1591 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1592 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1593 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1594 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1595 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1596
1597
1598 #ifdef CONFIG_SMP
1599
1600 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1601
1602 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1603
1604 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1605
1606 #endif
1607
1608 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1609 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1610                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1611 {
1612         rq->idle_state = idle_state;
1613 }
1614
1615 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1616 {
1617         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1618
1619         return rq->idle_state;
1620 }
1621 #else
1622 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1623                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1624 {
1625 }
1626
1627 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1628 {
1629         return NULL;
1630 }
1631 #endif
1632
1633 extern void schedule_idle(void);
1634
1635 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1636 extern void sched_init_granularity(void);
1637 extern void update_max_interval(void);
1638
1639 extern void init_sched_dl_class(void);
1640 extern void init_sched_rt_class(void);
1641 extern void init_sched_fair_class(void);
1642
1643 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1644
1645 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1646 extern void resched_cpu(int cpu);
1647
1648 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1649 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1650
1651 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1652 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1653 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1654 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1655 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1656
1657 #define BW_SHIFT                20
1658 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1659 #define RATIO_SHIFT             8
1660 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1661
1662 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1663 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1664
1665 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1666 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1667 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1668
1669 /*
1670  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1671  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1672  * nohz mode if necessary.
1673  */
1674 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1675 {
1676         int cpu;
1677
1678         if (!tick_nohz_full_enabled())
1679                 return;
1680
1681         cpu = cpu_of(rq);
1682
1683         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1684                 return;
1685
1686         if (sched_can_stop_tick(rq))
1687                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1688         else
1689                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1690 }
1691 #else
1692 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1693 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1694 #endif
1695
1696 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1697 {
1698         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1699
1700         rq->nr_running = prev_nr + count;
1701
1702         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1703 #ifdef CONFIG_SMP
1704                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1705                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1706 #endif
1707         }
1708
1709         sched_update_tick_dependency(rq);
1710 }
1711
1712 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1713 {
1714         rq->nr_running -= count;
1715         /* Check if we still need preemption */
1716         sched_update_tick_dependency(rq);
1717 }
1718
1719 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1720
1721 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1722 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1723
1724 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1725
1726 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1727 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1728
1729 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1730
1731 /*
1732  * Use hrtick when:
1733  *  - enabled by features
1734  *  - hrtimer is actually high res
1735  */
1736 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1737 {
1738         if (!sched_feat(HRTICK))
1739                 return 0;
1740         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1741                 return 0;
1742         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1743 }
1744
1745 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1746
1747 #else
1748
1749 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1750 {
1751         return 0;
1752 }
1753
1754 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1755
1756 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1757 static __always_inline
1758 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1759 {
1760         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1761 }
1762 #endif
1763
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1766 static __always_inline
1767 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1768 {
1769         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1770                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1771
1772         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1773 }
1774 #endif
1775 #else
1776 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1777 static __always_inline
1778 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1779 {
1780         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1781 }
1782 #endif
1783 #endif
1784
1785 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1786         __acquires(rq->lock);
1787
1788 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1789         __acquires(p->pi_lock)
1790         __acquires(rq->lock);
1791
1792 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1793         __releases(rq->lock)
1794 {
1795         rq_unpin_lock(rq, rf);
1796         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1797 }
1798
1799 static inline void
1800 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1801         __releases(rq->lock)
1802         __releases(p->pi_lock)
1803 {
1804         rq_unpin_lock(rq, rf);
1805         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1807 }
1808
1809 static inline void
1810 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1811         __acquires(rq->lock)
1812 {
1813         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1814         rq_pin_lock(rq, rf);
1815 }
1816
1817 static inline void
1818 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1819         __acquires(rq->lock)
1820 {
1821         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1822         rq_pin_lock(rq, rf);
1823 }
1824
1825 static inline void
1826 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1827         __acquires(rq->lock)
1828 {
1829         raw_spin_lock(&rq->lock);
1830         rq_pin_lock(rq, rf);
1831 }
1832
1833 static inline void
1834 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1835         __acquires(rq->lock)
1836 {
1837         raw_spin_lock(&rq->lock);
1838         rq_repin_lock(rq, rf);
1839 }
1840
1841 static inline void
1842 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1843         __releases(rq->lock)
1844 {
1845         rq_unpin_lock(rq, rf);
1846         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1847 }
1848
1849 static inline void
1850 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1851         __releases(rq->lock)
1852 {
1853         rq_unpin_lock(rq, rf);
1854         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1855 }
1856
1857 static inline void
1858 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1859         __releases(rq->lock)
1860 {
1861         rq_unpin_lock(rq, rf);
1862         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1863 }
1864
1865 #ifdef CONFIG_SMP
1866 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1867
1868 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1869
1870 /*
1871  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1872  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1873  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1874  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1875  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1876  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1877  */
1878 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1879         __releases(this_rq->lock)
1880         __acquires(busiest->lock)
1881         __acquires(this_rq->lock)
1882 {
1883         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1884         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1885
1886         return 1;
1887 }
1888
1889 #else
1890 /*
1891  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1892  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1893  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1894  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1895  * regardless of entry order into the function.
1896  */
1897 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1898         __releases(this_rq->lock)
1899         __acquires(busiest->lock)
1900         __acquires(this_rq->lock)
1901 {
1902         int ret = 0;
1903
1904         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1905                 if (busiest < this_rq) {
1906                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1907                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1908                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1909                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1910                         ret = 1;
1911                 } else
1912                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1913                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1914         }
1915         return ret;
1916 }
1917
1918 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1919
1920 /*
1921  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1922  */
1923 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1924 {
1925         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1926                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1927                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1928                 BUG_ON(1);
1929         }
1930
1931         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1932 }
1933
1934 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1935         __releases(busiest->lock)
1936 {
1937         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1938         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1939 }
1940
1941 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1942 {
1943         if (l1 > l2)
1944                 swap(l1, l2);
1945
1946         spin_lock(l1);
1947         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1948 }
1949
1950 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1951 {
1952         if (l1 > l2)
1953                 swap(l1, l2);
1954
1955         spin_lock_irq(l1);
1956         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1957 }
1958
1959 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1960 {
1961         if (l1 > l2)
1962                 swap(l1, l2);
1963
1964         raw_spin_lock(l1);
1965         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1970  *
1971  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1972  * you need to do so manually before calling.
1973  */
1974 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1975         __acquires(rq1->lock)
1976         __acquires(rq2->lock)
1977 {
1978         BUG_ON(!irqs_disabled());
1979         if (rq1 == rq2) {
1980                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1981                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1982         } else {
1983                 if (rq1 < rq2) {
1984                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1985                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1986                 } else {
1987                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1988                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1989                 }
1990         }
1991 }
1992
1993 /*
1994  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1995  *
1996  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1997  * you need to do so manually after calling.
1998  */
1999 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2000         __releases(rq1->lock)
2001         __releases(rq2->lock)
2002 {
2003         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2004         if (rq1 != rq2)
2005                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2006         else
2007                 __release(rq2->lock);
2008 }
2009
2010 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2011 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2012 extern bool sched_smp_initialized;
2013
2014 #else /* CONFIG_SMP */
2015
2016 /*
2017  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2018  *
2019  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2020  * you need to do so manually before calling.
2021  */
2022 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2023         __acquires(rq1->lock)
2024         __acquires(rq2->lock)
2025 {
2026         BUG_ON(!irqs_disabled());
2027         BUG_ON(rq1 != rq2);
2028         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2029         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2030 }
2031
2032 /*
2033  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2034  *
2035  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2036  * you need to do so manually after calling.
2037  */
2038 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2039         __releases(rq1->lock)
2040         __releases(rq2->lock)
2041 {
2042         BUG_ON(rq1 != rq2);
2043         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2044         __release(rq2->lock);
2045 }
2046
2047 #endif
2048
2049 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2050 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2051
2052 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2053 extern bool sched_debug_enabled;
2054
2055 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2056 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2057 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2058 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2059 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2060 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2061 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2062 extern void
2063 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2064 extern void
2065 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2066         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2067 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2068 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2069
2070 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2071 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2072 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2073
2074 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2075 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2076
2077 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2078 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2079 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2080
2081 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2082 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2083
2084 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2085
2086 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2087
2088 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2089 #else
2090 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2091 #endif
2092
2093
2094 #ifdef CONFIG_SMP
2095 static inline
2096 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2097 {
2098         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2099         int i;
2100
2101         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2102                          "sched RCU must be held");
2103         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2104                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2105
2106                 rq->dl.extra_bw += bw;
2107         }
2108 }
2109 #else
2110 static inline
2111 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2112 {
2113         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2114
2115         dl->extra_bw += bw;
2116 }
2117 #endif
2118
2119
2120 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2121 struct irqtime {
2122         u64                     total;
2123         u64                     tick_delta;
2124         u64                     irq_start_time;
2125         struct u64_stats_sync   sync;
2126 };
2127
2128 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2129
2130 /*
2131  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2132  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2133  * and never move forward.
2134  */
2135 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2136 {
2137         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2138         unsigned int seq;
2139         u64 total;
2140
2141         do {
2142                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2143                 total = irqtime->total;
2144         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2145
2146         return total;
2147 }
2148 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2149
2150 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2151 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2152
2153 /**
2154  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2155  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2156  * @flags: Update reason flags.
2157  *
2158  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2159  * being updated.
2160  *
2161  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2162  *
2163  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2164  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2165  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2166  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2167  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2168  * active all the time (or there are RT tasks only).
2169  *
2170  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2171  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2172  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2173  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2174  */
2175 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2176 {
2177         struct update_util_data *data;
2178
2179         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2180                                                   cpu_of(rq)));
2181         if (data)
2182                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2183 }
2184 #else
2185 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2186 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2187
2188 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2189 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2190 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2191 # endif
2192 #else
2193 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2194 #endif
2195
2196 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2197 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2198 {
2199         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2200 }
2201
2202 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2203 {
2204         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2205 }
2206
2207 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2208 {
2209         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2210
2211         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2212                 util = max_t(unsigned long, util,
2213                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2214         }
2215
2216         return util;
2217 }
2218
2219 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2220 {
2221         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2222 }
2223 #endif
2224
2225 #ifdef HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2226 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2227 {
2228         return rq->avg_irq.util_avg;
2229 }
2230
2231 static inline
2232 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2233 {
2234         util *= (max - irq);
2235         util /= max;
2236
2237         return util;
2238
2239 }
2240 #else
2241 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2242 {
2243         return 0;
2244 }
2245
2246 static inline
2247 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2248 {
2249         return util;
2250 }
2251 #endif