]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/sched/sched.h
sched/isolation: Prefer housekeeping CPU in local node
[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/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/compat.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpufreq.h>
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #include <linux/delayacct.h>
48 #include <linux/energy_model.h>
49 #include <linux/init_task.h>
50 #include <linux/kprobes.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/membarrier.h>
53 #include <linux/migrate.h>
54 #include <linux/mmu_context.h>
55 #include <linux/nmi.h>
56 #include <linux/proc_fs.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/profile.h>
59 #include <linux/psi.h>
60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
61 #include <linux/security.h>
62 #include <linux/stop_machine.h>
63 #include <linux/suspend.h>
64 #include <linux/swait.h>
65 #include <linux/syscalls.h>
66 #include <linux/task_work.h>
67 #include <linux/tsacct_kern.h>
68
69 #include <asm/tlb.h>
70
71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
72 # include <asm/paravirt.h>
73 #endif
74
75 #include "cpupri.h"
76 #include "cpudeadline.h"
77
78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
80 #else
81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
82 #endif
83
84 struct rq;
85 struct cpuidle_state;
86
87 /* task_struct::on_rq states: */
88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
90
91 extern __read_mostly int scheduler_running;
92
93 extern unsigned long calc_load_update;
94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
95
96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
98
99 /*
100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
101  */
102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
103
104 /*
105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
110  *
111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
114  *
115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
117  */
118 #ifdef CONFIG_64BIT
119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
121 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
122 #else
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          (w)
125 # define scale_load_down(w)     (w)
126 #endif
127
128 /*
129  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
130  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
131  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
132  * following must be true:
133  *
134  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
135  *
136  */
137 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
138
139 /*
140  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
141  * 10 -> just above 1us
142  * 9  -> just above 0.5us
143  */
144 #define DL_SCALE                10
145
146 /*
147  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
148  */
149 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
150
151 static inline int idle_policy(int policy)
152 {
153         return policy == SCHED_IDLE;
154 }
155 static inline int fair_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
158 }
159
160 static inline int rt_policy(int policy)
161 {
162         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
163 }
164
165 static inline int dl_policy(int policy)
166 {
167         return policy == SCHED_DEADLINE;
168 }
169 static inline bool valid_policy(int policy)
170 {
171         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
172                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
173 }
174
175 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
176 {
177         return idle_policy(p->policy);
178 }
179
180 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
181 {
182         return rt_policy(p->policy);
183 }
184
185 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
186 {
187         return dl_policy(p->policy);
188 }
189
190 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
191
192 /*
193  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
194  *
195  * This is actually gross. :(
196  *
197  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
198  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
199  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
200  * available on such platforms.
201  *
202  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
203  */
204 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
205
206 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
207 {
208 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
209         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
210 #else
211         return false;
212 #endif
213 }
214
215 /*
216  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
217  */
218 static inline bool
219 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
220 {
221         return dl_entity_is_special(a) ||
222                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
223 }
224
225 /*
226  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
227  */
228 struct rt_prio_array {
229         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
230         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
231 };
232
233 struct rt_bandwidth {
234         /* nests inside the rq lock: */
235         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
236         ktime_t                 rt_period;
237         u64                     rt_runtime;
238         struct hrtimer          rt_period_timer;
239         unsigned int            rt_period_active;
240 };
241
242 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
243
244 /*
245  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
246  * we need some place where:
247  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
248  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
249  *
250  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
251  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
252  * that, since here we are only interested in admission control, we
253  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
254  * need a timer to replenish it.
255  *
256  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
257  * meaning that:
258  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
259  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
260  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
261  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
262  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
263  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
264  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
265  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
266  * control.
267  */
268 struct dl_bandwidth {
269         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
270         u64                     dl_runtime;
271         u64                     dl_period;
272 };
273
274 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
275 {
276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
277 }
278
279 struct dl_bw {
280         raw_spinlock_t          lock;
281         u64                     bw;
282         u64                     total_bw;
283 };
284
285 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
286
287 static inline
288 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
289 {
290         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
291         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
292 }
293
294 static inline
295 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
296 {
297         dl_b->total_bw += tsk_bw;
298         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
299 }
300
301 static inline
302 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
303 {
304         return dl_b->bw != -1 &&
305                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
306 }
307
308 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
309 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
310 extern int  sched_dl_global_validate(void);
311 extern void sched_dl_do_global(void);
312 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
313 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
314 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
315 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
316 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
317 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
318 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
319 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
320
321 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
322
323 #include <linux/cgroup.h>
324 #include <linux/psi.h>
325
326 struct cfs_rq;
327 struct rt_rq;
328
329 extern struct list_head task_groups;
330
331 struct cfs_bandwidth {
332 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
333         raw_spinlock_t          lock;
334         ktime_t                 period;
335         u64                     quota;
336         u64                     runtime;
337         s64                     hierarchical_quota;
338         u64                     runtime_expires;
339         int                     expires_seq;
340
341         u8                      idle;
342         u8                      period_active;
343         u8                      distribute_running;
344         u8                      slack_started;
345         struct hrtimer          period_timer;
346         struct hrtimer          slack_timer;
347         struct list_head        throttled_cfs_rq;
348
349         /* Statistics: */
350         int                     nr_periods;
351         int                     nr_throttled;
352         u64                     throttled_time;
353 #endif
354 };
355
356 /* Task group related information */
357 struct task_group {
358         struct cgroup_subsys_state css;
359
360 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
361         /* schedulable entities of this group on each CPU */
362         struct sched_entity     **se;
363         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
364         struct cfs_rq           **cfs_rq;
365         unsigned long           shares;
366
367 #ifdef  CONFIG_SMP
368         /*
369          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
370          * it in its own cacheline separated from the fields above which
371          * will also be accessed at each tick.
372          */
373         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
374 #endif
375 #endif
376
377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
378         struct sched_rt_entity  **rt_se;
379         struct rt_rq            **rt_rq;
380
381         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
382 #endif
383
384         struct rcu_head         rcu;
385         struct list_head        list;
386
387         struct task_group       *parent;
388         struct list_head        siblings;
389         struct list_head        children;
390
391 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
392         struct autogroup        *autogroup;
393 #endif
394
395         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
396 };
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
400
401 /*
402  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
403  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
404  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
405  * too large, so as the shares value of a task group.
406  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
407  *  limitation from this.)
408  */
409 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
410 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
411 #endif
412
413 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
414
415 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
416                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
417
418 /*
419  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
420  * leaving it for the final time.
421  *
422  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
423  */
424 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
425 {
426         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
427 }
428
429 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
430
431 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
432 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
433 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
434 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
435 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
436                         struct sched_entity *se, int cpu,
437                         struct sched_entity *parent);
438 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
439
440 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
441 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
442 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
443
444 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
445 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
446 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
447                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
448                 struct sched_rt_entity *parent);
449 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
450 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
451 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
452 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
453 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
454
455 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
456 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
457                                struct task_group *parent);
458 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
459 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
460
461 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
462
463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
464 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
465
466 #ifdef CONFIG_SMP
467 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
468                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
469 #else /* !CONFIG_SMP */
470 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
471                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
472 #endif /* CONFIG_SMP */
473 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
474
475 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
476
477 struct cfs_bandwidth { };
478
479 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
480
481 /* CFS-related fields in a runqueue */
482 struct cfs_rq {
483         struct load_weight      load;
484         unsigned long           runnable_weight;
485         unsigned int            nr_running;
486         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
487         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
488
489         u64                     exec_clock;
490         u64                     min_vruntime;
491 #ifndef CONFIG_64BIT
492         u64                     min_vruntime_copy;
493 #endif
494
495         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
496
497         /*
498          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
499          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
500          */
501         struct sched_entity     *curr;
502         struct sched_entity     *next;
503         struct sched_entity     *last;
504         struct sched_entity     *skip;
505
506 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
507         unsigned int            nr_spread_over;
508 #endif
509
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         /*
512          * CFS load tracking
513          */
514         struct sched_avg        avg;
515 #ifndef CONFIG_64BIT
516         u64                     load_last_update_time_copy;
517 #endif
518         struct {
519                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
520                 int             nr;
521                 unsigned long   load_avg;
522                 unsigned long   util_avg;
523                 unsigned long   runnable_sum;
524         } removed;
525
526 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
527         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
528         long                    propagate;
529         long                    prop_runnable_sum;
530
531         /*
532          *   h_load = weight * f(tg)
533          *
534          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
535          * this group.
536          */
537         unsigned long           h_load;
538         u64                     last_h_load_update;
539         struct sched_entity     *h_load_next;
540 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
541 #endif /* CONFIG_SMP */
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
545
546         /*
547          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
548          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
549          * (like users, containers etc.)
550          *
551          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
552          * This list is used during load balance.
553          */
554         int                     on_list;
555         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
556         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
557
558 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
559         int                     runtime_enabled;
560         int                     expires_seq;
561         u64                     runtime_expires;
562         s64                     runtime_remaining;
563
564         u64                     throttled_clock;
565         u64                     throttled_clock_task;
566         u64                     throttled_clock_task_time;
567         int                     throttled;
568         int                     throttle_count;
569         struct list_head        throttled_list;
570 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
571 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
572 };
573
574 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
575 {
576         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
577 }
578
579 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
580 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
581 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
582 #endif
583
584 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
585 struct rt_rq {
586         struct rt_prio_array    active;
587         unsigned int            rt_nr_running;
588         unsigned int            rr_nr_running;
589 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
590         struct {
591                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
592 #ifdef CONFIG_SMP
593                 int             next; /* next highest */
594 #endif
595         } highest_prio;
596 #endif
597 #ifdef CONFIG_SMP
598         unsigned long           rt_nr_migratory;
599         unsigned long           rt_nr_total;
600         int                     overloaded;
601         struct plist_head       pushable_tasks;
602
603 #endif /* CONFIG_SMP */
604         int                     rt_queued;
605
606         int                     rt_throttled;
607         u64                     rt_time;
608         u64                     rt_runtime;
609         /* Nests inside the rq lock: */
610         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
611
612 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
613         unsigned long           rt_nr_boosted;
614
615         struct rq               *rq;
616         struct task_group       *tg;
617 #endif
618 };
619
620 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
621 {
622         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
623 }
624
625 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
626 struct dl_rq {
627         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
628         struct rb_root_cached   root;
629
630         unsigned long           dl_nr_running;
631
632 #ifdef CONFIG_SMP
633         /*
634          * Deadline values of the currently executing and the
635          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
636          * the decision whether or not a ready but not running task
637          * should migrate somewhere else.
638          */
639         struct {
640                 u64             curr;
641                 u64             next;
642         } earliest_dl;
643
644         unsigned long           dl_nr_migratory;
645         int                     overloaded;
646
647         /*
648          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
649          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
650          * of the leftmost (earliest deadline) element.
651          */
652         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
653 #else
654         struct dl_bw            dl_bw;
655 #endif
656         /*
657          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
658          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
659          * task blocks
660          */
661         u64                     running_bw;
662
663         /*
664          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
665          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
666          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
667          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
668          * policy, or terminates).
669          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
670          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
671          */
672         u64                     this_bw;
673         u64                     extra_bw;
674
675         /*
676          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
677          * by the GRUB algorithm.
678          */
679         u64                     bw_ratio;
680 };
681
682 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
683 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
684 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
685 #else
686 #define entity_is_task(se)      1
687 #endif
688
689 #ifdef CONFIG_SMP
690 /*
691  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
692  */
693 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
694 {
695         return scale_load_down(se->load.weight);
696 }
697
698 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
699 {
700         return scale_load_down(se->runnable_weight);
701 }
702
703 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
704 {
705         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
706 }
707
708 struct perf_domain {
709         struct em_perf_domain *em_pd;
710         struct perf_domain *next;
711         struct rcu_head rcu;
712 };
713
714 /* Scheduling group status flags */
715 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
716 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
717
718 /*
719  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
720  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
721  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
722  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
723  * object.
724  *
725  */
726 struct root_domain {
727         atomic_t                refcount;
728         atomic_t                rto_count;
729         struct rcu_head         rcu;
730         cpumask_var_t           span;
731         cpumask_var_t           online;
732
733         /*
734          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
735          * - More than one runnable task
736          * - Running task is misfit
737          */
738         int                     overload;
739
740         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
741         int                     overutilized;
742
743         /*
744          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
745          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
746          */
747         cpumask_var_t           dlo_mask;
748         atomic_t                dlo_count;
749         struct dl_bw            dl_bw;
750         struct cpudl            cpudl;
751
752 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
753         /*
754          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
755          */
756         struct irq_work         rto_push_work;
757         raw_spinlock_t          rto_lock;
758         /* These are only updated and read within rto_lock */
759         int                     rto_loop;
760         int                     rto_cpu;
761         /* These atomics are updated outside of a lock */
762         atomic_t                rto_loop_next;
763         atomic_t                rto_loop_start;
764 #endif
765         /*
766          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
767          * one runnable RT task.
768          */
769         cpumask_var_t           rto_mask;
770         struct cpupri           cpupri;
771
772         unsigned long           max_cpu_capacity;
773
774         /*
775          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
776          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
777          */
778         struct perf_domain __rcu *pd;
779 };
780
781 extern struct root_domain def_root_domain;
782 extern struct mutex sched_domains_mutex;
783
784 extern void init_defrootdomain(void);
785 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
786 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
787 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
788 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
789
790 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
791 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
792 #endif
793 #endif /* CONFIG_SMP */
794
795 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
796 /*
797  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
798  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
799  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
800  *
801  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
802  * clamp value.
803  */
804 struct uclamp_bucket {
805         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
806         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
807 };
808
809 /*
810  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
811  * @value: currently active clamp values for a rq
812  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
813  *
814  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
815  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
816  * (or actually running) with that value.
817  *
818  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
819  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
820  *
821  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
822  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
823  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
824  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
825  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
826  *
827  * Since on each system we expect only a limited number of different
828  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
829  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
830  */
831 struct uclamp_rq {
832         unsigned int value;
833         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
834 };
835 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
836
837 /*
838  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
839  *
840  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
841  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
842  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
843  */
844 struct rq {
845         /* runqueue lock: */
846         raw_spinlock_t          lock;
847
848         /*
849          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
850          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
851          */
852         unsigned int            nr_running;
853 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
854         unsigned int            nr_numa_running;
855         unsigned int            nr_preferred_running;
856         unsigned int            numa_migrate_on;
857 #endif
858 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
859 #ifdef CONFIG_SMP
860         unsigned long           last_load_update_tick;
861         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
862         unsigned int            has_blocked_load;
863 #endif /* CONFIG_SMP */
864         unsigned int            nohz_tick_stopped;
865         atomic_t nohz_flags;
866 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
867
868         unsigned long           nr_load_updates;
869         u64                     nr_switches;
870
871 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
872         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
873         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
874         unsigned int            uclamp_flags;
875 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
876 #endif
877
878         struct cfs_rq           cfs;
879         struct rt_rq            rt;
880         struct dl_rq            dl;
881
882 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
883         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
884         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
885         struct list_head        *tmp_alone_branch;
886 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
887
888         /*
889          * This is part of a global counter where only the total sum
890          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
891          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
892          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
893          */
894         unsigned long           nr_uninterruptible;
895
896         struct task_struct      *curr;
897         struct task_struct      *idle;
898         struct task_struct      *stop;
899         unsigned long           next_balance;
900         struct mm_struct        *prev_mm;
901
902         unsigned int            clock_update_flags;
903         u64                     clock;
904         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
905         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
906         u64                     clock_pelt;
907         unsigned long           lost_idle_time;
908
909         atomic_t                nr_iowait;
910
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         struct root_domain              *rd;
913         struct sched_domain __rcu       *sd;
914
915         unsigned long           cpu_capacity;
916         unsigned long           cpu_capacity_orig;
917
918         struct callback_head    *balance_callback;
919
920         unsigned char           idle_balance;
921
922         unsigned long           misfit_task_load;
923
924         /* For active balancing */
925         int                     active_balance;
926         int                     push_cpu;
927         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
928
929         /* CPU of this runqueue: */
930         int                     cpu;
931         int                     online;
932
933         struct list_head cfs_tasks;
934
935         struct sched_avg        avg_rt;
936         struct sched_avg        avg_dl;
937 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
938         struct sched_avg        avg_irq;
939 #endif
940         u64                     idle_stamp;
941         u64                     avg_idle;
942
943         /* This is used to determine avg_idle's max value */
944         u64                     max_idle_balance_cost;
945 #endif
946
947 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
948         u64                     prev_irq_time;
949 #endif
950 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
951         u64                     prev_steal_time;
952 #endif
953 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
954         u64                     prev_steal_time_rq;
955 #endif
956
957         /* calc_load related fields */
958         unsigned long           calc_load_update;
959         long                    calc_load_active;
960
961 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
962 #ifdef CONFIG_SMP
963         int                     hrtick_csd_pending;
964         call_single_data_t      hrtick_csd;
965 #endif
966         struct hrtimer          hrtick_timer;
967 #endif
968
969 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
970         /* latency stats */
971         struct sched_info       rq_sched_info;
972         unsigned long long      rq_cpu_time;
973         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
974
975         /* sys_sched_yield() stats */
976         unsigned int            yld_count;
977
978         /* schedule() stats */
979         unsigned int            sched_count;
980         unsigned int            sched_goidle;
981
982         /* try_to_wake_up() stats */
983         unsigned int            ttwu_count;
984         unsigned int            ttwu_local;
985 #endif
986
987 #ifdef CONFIG_SMP
988         struct llist_head       wake_list;
989 #endif
990
991 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
992         /* Must be inspected within a rcu lock section */
993         struct cpuidle_state    *idle_state;
994 #endif
995 };
996
997 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
998
999 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1000 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1001 {
1002         return cfs_rq->rq;
1003 }
1004
1005 #else
1006
1007 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1008 {
1009         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1010 }
1011 #endif
1012
1013 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1014 {
1015 #ifdef CONFIG_SMP
1016         return rq->cpu;
1017 #else
1018         return 0;
1019 #endif
1020 }
1021
1022
1023 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1024 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1025
1026 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1027 {
1028         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1029                 __update_idle_core(rq);
1030 }
1031
1032 #else
1033 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1034 #endif
1035
1036 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1037
1038 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1039 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1040 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1041 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1042 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1043
1044 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1045
1046 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1047 {
1048         return READ_ONCE(rq->clock);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * rq::clock_update_flags bits
1053  *
1054  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1055  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1056  *  neighbouring rq clock updates.
1057  *
1058  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1059  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1060  *
1061  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1062  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1063  *
1064  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1065  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1066  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1067  *
1068  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1069  *
1070  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1071  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1072  * back.
1073  */
1074 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1075 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1076 #define RQCF_UPDATED            0x04
1077
1078 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1079 {
1080         /*
1081          * The only reason for not seeing a clock update since the
1082          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1083          */
1084         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1085 }
1086
1087 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1088 {
1089         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1090         assert_clock_updated(rq);
1091
1092         return rq->clock;
1093 }
1094
1095 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1096 {
1097         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1098         assert_clock_updated(rq);
1099
1100         return rq->clock_task;
1101 }
1102
1103 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1104 {
1105         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1106         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1111  * request is cancelled.
1112  */
1113 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1114 {
1115         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1116         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1117 }
1118
1119 struct rq_flags {
1120         unsigned long flags;
1121         struct pin_cookie cookie;
1122 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1123         /*
1124          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1125          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1126          * restored in rq_repin_lock().
1127          */
1128         unsigned int clock_update_flags;
1129 #endif
1130 };
1131
1132 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1133 {
1134         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1135
1136 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1137         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1138         rf->clock_update_flags = 0;
1139 #endif
1140 }
1141
1142 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1143 {
1144 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1145         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1146                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1147 #endif
1148
1149         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1150 }
1151
1152 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1153 {
1154         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1155
1156 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1157         /*
1158          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1159          */
1160         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1161 #endif
1162 }
1163
1164 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1165         __acquires(rq->lock);
1166
1167 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1168         __acquires(p->pi_lock)
1169         __acquires(rq->lock);
1170
1171 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1172         __releases(rq->lock)
1173 {
1174         rq_unpin_lock(rq, rf);
1175         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1176 }
1177
1178 static inline void
1179 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1180         __releases(rq->lock)
1181         __releases(p->pi_lock)
1182 {
1183         rq_unpin_lock(rq, rf);
1184         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1185         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1186 }
1187
1188 static inline void
1189 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1190         __acquires(rq->lock)
1191 {
1192         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1193         rq_pin_lock(rq, rf);
1194 }
1195
1196 static inline void
1197 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1198         __acquires(rq->lock)
1199 {
1200         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1201         rq_pin_lock(rq, rf);
1202 }
1203
1204 static inline void
1205 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1206         __acquires(rq->lock)
1207 {
1208         raw_spin_lock(&rq->lock);
1209         rq_pin_lock(rq, rf);
1210 }
1211
1212 static inline void
1213 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1214         __acquires(rq->lock)
1215 {
1216         raw_spin_lock(&rq->lock);
1217         rq_repin_lock(rq, rf);
1218 }
1219
1220 static inline void
1221 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1222         __releases(rq->lock)
1223 {
1224         rq_unpin_lock(rq, rf);
1225         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1226 }
1227
1228 static inline void
1229 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1230         __releases(rq->lock)
1231 {
1232         rq_unpin_lock(rq, rf);
1233         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1234 }
1235
1236 static inline void
1237 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1238         __releases(rq->lock)
1239 {
1240         rq_unpin_lock(rq, rf);
1241         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1242 }
1243
1244 static inline struct rq *
1245 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1246         __acquires(rq->lock)
1247 {
1248         struct rq *rq;
1249
1250         local_irq_disable();
1251         rq = this_rq();
1252         rq_lock(rq, rf);
1253         return rq;
1254 }
1255
1256 #ifdef CONFIG_NUMA
1257 enum numa_topology_type {
1258         NUMA_DIRECT,
1259         NUMA_GLUELESS_MESH,
1260         NUMA_BACKPLANE,
1261 };
1262 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1263 extern int sched_max_numa_distance;
1264 extern bool find_numa_distance(int distance);
1265 extern void sched_init_numa(void);
1266 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1267 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1268 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1269 #else
1270 static inline void sched_init_numa(void) { }
1271 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1272 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1273 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1274 {
1275         return nr_cpu_ids;
1276 }
1277 #endif
1278
1279 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1280 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1281 enum numa_faults_stats {
1282         NUMA_MEM = 0,
1283         NUMA_CPU,
1284         NUMA_MEMBUF,
1285         NUMA_CPUBUF
1286 };
1287 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1288 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1289 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1290                         int cpu, int scpu);
1291 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1292 #else
1293 static inline void
1294 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1295 {
1296 }
1297 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1298
1299 #ifdef CONFIG_SMP
1300
1301 static inline void
1302 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1303                        struct callback_head *head,
1304                        void (*func)(struct rq *rq))
1305 {
1306         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1307
1308         if (unlikely(head->next))
1309                 return;
1310
1311         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1312         head->next = rq->balance_callback;
1313         rq->balance_callback = head;
1314 }
1315
1316 extern void sched_ttwu_pending(void);
1317
1318 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1319         rcu_dereference_check((p), \
1320                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1321
1322 /*
1323  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1324  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1325  *
1326  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1327  * preempt-disabled sections.
1328  */
1329 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1330         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1331                         __sd; __sd = __sd->parent)
1332
1333 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1334
1335 /**
1336  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1337  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1338  *              be returned.
1339  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1340  *              for the given CPU.
1341  *
1342  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1343  */
1344 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1345 {
1346         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1347
1348         for_each_domain(cpu, sd) {
1349                 if (!(sd->flags & flag))
1350                         break;
1351                 hsd = sd;
1352         }
1353
1354         return hsd;
1355 }
1356
1357 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1358 {
1359         struct sched_domain *sd;
1360
1361         for_each_domain(cpu, sd) {
1362                 if (sd->flags & flag)
1363                         break;
1364         }
1365
1366         return sd;
1367 }
1368
1369 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1370 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1371 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1372 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1373 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1374 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1375 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1376 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1377
1378 struct sched_group_capacity {
1379         atomic_t                ref;
1380         /*
1381          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1382          * for a single CPU.
1383          */
1384         unsigned long           capacity;
1385         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1386         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1387         unsigned long           next_update;
1388         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1389
1390 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1391         int                     id;
1392 #endif
1393
1394         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1395 };
1396
1397 struct sched_group {
1398         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1399         atomic_t                ref;
1400
1401         unsigned int            group_weight;
1402         struct sched_group_capacity *sgc;
1403         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1404
1405         /*
1406          * The CPUs this group covers.
1407          *
1408          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1409          * by attaching extra space to the end of the structure,
1410          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1411          */
1412         unsigned long           cpumask[0];
1413 };
1414
1415 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1416 {
1417         return to_cpumask(sg->cpumask);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * See build_balance_mask().
1422  */
1423 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1424 {
1425         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1426 }
1427
1428 /**
1429  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1430  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1431  */
1432 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1433 {
1434         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1435 }
1436
1437 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1438
1439 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1440 void register_sched_domain_sysctl(void);
1441 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1442 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1443 #else
1444 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1445 {
1446 }
1447 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1448 {
1449 }
1450 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1451 {
1452 }
1453 #endif
1454
1455 #else
1456
1457 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1458
1459 #endif /* CONFIG_SMP */
1460
1461 #include "stats.h"
1462 #include "autogroup.h"
1463
1464 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1465
1466 /*
1467  * Return the group to which this tasks belongs.
1468  *
1469  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1470  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1471  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1472  *
1473  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1474  * core changes this before calling sched_move_task().
1475  *
1476  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1477  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1478  */
1479 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1480 {
1481         return p->sched_task_group;
1482 }
1483
1484 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1485 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1486 {
1487 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1488         struct task_group *tg = task_group(p);
1489 #endif
1490
1491 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1492         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1493         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1494         p->se.parent = tg->se[cpu];
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1498         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1499         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1500 #endif
1501 }
1502
1503 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1504
1505 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1506 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1507 {
1508         return NULL;
1509 }
1510
1511 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1512
1513 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1514 {
1515         set_task_rq(p, cpu);
1516 #ifdef CONFIG_SMP
1517         /*
1518          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1519          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1520          * per-task data have been completed by this moment.
1521          */
1522         smp_wmb();
1523 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1524         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1525 #else
1526         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1527 #endif
1528         p->wake_cpu = cpu;
1529 #endif
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1534  */
1535 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1536 # include <linux/static_key.h>
1537 # define const_debug __read_mostly
1538 #else
1539 # define const_debug const
1540 #endif
1541
1542 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1543         __SCHED_FEAT_##name ,
1544
1545 enum {
1546 #include "features.h"
1547         __SCHED_FEAT_NR,
1548 };
1549
1550 #undef SCHED_FEAT
1551
1552 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1553
1554 /*
1555  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1556  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1557  */
1558 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1559
1560 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1561 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1562 {                                                                       \
1563         return static_key_##enabled(key);                               \
1564 }
1565
1566 #include "features.h"
1567 #undef SCHED_FEAT
1568
1569 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1570 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1571
1572 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1573
1574 /*
1575  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1576  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1577  * features default.
1578  */
1579 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1580         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1581 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1582 #include "features.h"
1583         0;
1584 #undef SCHED_FEAT
1585
1586 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1587
1588 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1589
1590 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1591 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1592
1593 static inline u64 global_rt_period(void)
1594 {
1595         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1596 }
1597
1598 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1599 {
1600         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1601                 return RUNTIME_INF;
1602
1603         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1604 }
1605
1606 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1607 {
1608         return rq->curr == p;
1609 }
1610
1611 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1612 {
1613 #ifdef CONFIG_SMP
1614         return p->on_cpu;
1615 #else
1616         return task_current(rq, p);
1617 #endif
1618 }
1619
1620 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1621 {
1622         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1623 }
1624
1625 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1626 {
1627         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * wake flags
1632  */
1633 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1634 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1635 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1636
1637 /*
1638  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1639  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1640  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1641  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1642  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1643  * slice expiry etc.
1644  */
1645
1646 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1647 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1648
1649 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1650 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1651
1652 /*
1653  * {de,en}queue flags:
1654  *
1655  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1656  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1657  *
1658  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1659  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1660  *                should preserve as much state as possible.
1661  *
1662  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1663  *        in the runqueue.
1664  *
1665  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1666  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1667  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1668  *
1669  */
1670
1671 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1672 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1673 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1674 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1675
1676 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1677 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1678 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1679 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1680
1681 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1682 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1683 #ifdef CONFIG_SMP
1684 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1685 #else
1686 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1687 #endif
1688
1689 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1690
1691 struct sched_class {
1692         const struct sched_class *next;
1693
1694 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1695         int uclamp_enabled;
1696 #endif
1697
1698         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1699         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1700         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1701         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1702
1703         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1704
1705         /*
1706          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1707          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1708          * something equivalent.
1709          *
1710          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1711          * tasks.
1712          */
1713         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1714                                                struct task_struct *prev,
1715                                                struct rq_flags *rf);
1716         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1717
1718 #ifdef CONFIG_SMP
1719         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1720         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1721
1722         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1723
1724         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1725                                  const struct cpumask *newmask);
1726
1727         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1728         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1729 #endif
1730
1731         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1732         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1733         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1734         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1735
1736         /*
1737          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1738          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1739          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1740          */
1741         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1742         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1743         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1744                               int oldprio);
1745
1746         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1747                                         struct task_struct *task);
1748
1749         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1750
1751 #define TASK_SET_GROUP          0
1752 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1753
1754 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1755         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1756 #endif
1757 };
1758
1759 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1760 {
1761         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1762 }
1763
1764 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1765 {
1766         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1767 }
1768
1769 #ifdef CONFIG_SMP
1770 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1771 #else
1772 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1773 #endif
1774 #define for_each_class(class) \
1775    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1776
1777 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1778 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1779 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1780 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1781 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1782
1783
1784 #ifdef CONFIG_SMP
1785
1786 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1787
1788 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1789
1790 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1791
1792 #endif
1793
1794 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1795 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1796                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1797 {
1798         rq->idle_state = idle_state;
1799 }
1800
1801 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1802 {
1803         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1804
1805         return rq->idle_state;
1806 }
1807 #else
1808 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1809                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1810 {
1811 }
1812
1813 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1814 {
1815         return NULL;
1816 }
1817 #endif
1818
1819 extern void schedule_idle(void);
1820
1821 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1822 extern void sched_init_granularity(void);
1823 extern void update_max_interval(void);
1824
1825 extern void init_sched_dl_class(void);
1826 extern void init_sched_rt_class(void);
1827 extern void init_sched_fair_class(void);
1828
1829 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1830
1831 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1832 extern void resched_cpu(int cpu);
1833
1834 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1835 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1836
1837 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1838 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1839 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1840 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1841 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1842
1843 #define BW_SHIFT                20
1844 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1845 #define RATIO_SHIFT             8
1846 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1847
1848 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1849 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1850
1851 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1852 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1853 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1854
1855 /*
1856  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1857  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1858  * nohz mode if necessary.
1859  */
1860 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1861 {
1862         int cpu;
1863
1864         if (!tick_nohz_full_enabled())
1865                 return;
1866
1867         cpu = cpu_of(rq);
1868
1869         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1870                 return;
1871
1872         if (sched_can_stop_tick(rq))
1873                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1874         else
1875                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1876 }
1877 #else
1878 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1879 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1880 #endif
1881
1882 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1883 {
1884         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1885
1886         rq->nr_running = prev_nr + count;
1887
1888 #ifdef CONFIG_SMP
1889         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1890                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1891                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1892         }
1893 #endif
1894
1895         sched_update_tick_dependency(rq);
1896 }
1897
1898 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1899 {
1900         rq->nr_running -= count;
1901         /* Check if we still need preemption */
1902         sched_update_tick_dependency(rq);
1903 }
1904
1905 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1906 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1907
1908 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1909
1910 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1911 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1912
1913 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1914
1915 /*
1916  * Use hrtick when:
1917  *  - enabled by features
1918  *  - hrtimer is actually high res
1919  */
1920 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1921 {
1922         if (!sched_feat(HRTICK))
1923                 return 0;
1924         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1925                 return 0;
1926         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1927 }
1928
1929 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1930
1931 #else
1932
1933 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1934 {
1935         return 0;
1936 }
1937
1938 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1939
1940 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1941 static __always_inline
1942 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1943 {
1944         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1945 }
1946 #endif
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1950
1951 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1952
1953 /*
1954  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1955  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1956  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1957  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1958  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1959  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1960  */
1961 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1962         __releases(this_rq->lock)
1963         __acquires(busiest->lock)
1964         __acquires(this_rq->lock)
1965 {
1966         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1967         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1968
1969         return 1;
1970 }
1971
1972 #else
1973 /*
1974  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1975  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1976  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1977  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1978  * regardless of entry order into the function.
1979  */
1980 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1981         __releases(this_rq->lock)
1982         __acquires(busiest->lock)
1983         __acquires(this_rq->lock)
1984 {
1985         int ret = 0;
1986
1987         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1988                 if (busiest < this_rq) {
1989                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1990                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1991                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1992                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1993                         ret = 1;
1994                 } else
1995                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1996                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1997         }
1998         return ret;
1999 }
2000
2001 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2002
2003 /*
2004  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2005  */
2006 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2007 {
2008         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2009                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2010                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2011                 BUG_ON(1);
2012         }
2013
2014         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2015 }
2016
2017 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2018         __releases(busiest->lock)
2019 {
2020         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2021         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2022 }
2023
2024 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2025 {
2026         if (l1 > l2)
2027                 swap(l1, l2);
2028
2029         spin_lock(l1);
2030         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2031 }
2032
2033 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2034 {
2035         if (l1 > l2)
2036                 swap(l1, l2);
2037
2038         spin_lock_irq(l1);
2039         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2040 }
2041
2042 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2043 {
2044         if (l1 > l2)
2045                 swap(l1, l2);
2046
2047         raw_spin_lock(l1);
2048         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2053  *
2054  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2055  * you need to do so manually before calling.
2056  */
2057 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2058         __acquires(rq1->lock)
2059         __acquires(rq2->lock)
2060 {
2061         BUG_ON(!irqs_disabled());
2062         if (rq1 == rq2) {
2063                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2064                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2065         } else {
2066                 if (rq1 < rq2) {
2067                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2068                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2069                 } else {
2070                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2071                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2072                 }
2073         }
2074 }
2075
2076 /*
2077  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2078  *
2079  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2080  * you need to do so manually after calling.
2081  */
2082 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2083         __releases(rq1->lock)
2084         __releases(rq2->lock)
2085 {
2086         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2087         if (rq1 != rq2)
2088                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2089         else
2090                 __release(rq2->lock);
2091 }
2092
2093 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2094 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2095 extern bool sched_smp_initialized;
2096
2097 #else /* CONFIG_SMP */
2098
2099 /*
2100  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2101  *
2102  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2103  * you need to do so manually before calling.
2104  */
2105 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2106         __acquires(rq1->lock)
2107         __acquires(rq2->lock)
2108 {
2109         BUG_ON(!irqs_disabled());
2110         BUG_ON(rq1 != rq2);
2111         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2112         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2113 }
2114
2115 /*
2116  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2117  *
2118  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2119  * you need to do so manually after calling.
2120  */
2121 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2122         __releases(rq1->lock)
2123         __releases(rq2->lock)
2124 {
2125         BUG_ON(rq1 != rq2);
2126         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2127         __release(rq2->lock);
2128 }
2129
2130 #endif
2131
2132 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2133 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2134
2135 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2136 extern bool sched_debug_enabled;
2137
2138 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2139 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2140 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2141 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2142 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2143 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2144 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2145 extern void
2146 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2147 extern void
2148 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2149         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2150 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2151 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2152
2153 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2154 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2155 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2156
2157 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2158 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2159
2160 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2161 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2162 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2163
2164 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2165 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2166
2167 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2168
2169 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2170
2171 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2172 #else
2173 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2174 #endif
2175
2176
2177 #ifdef CONFIG_SMP
2178 static inline
2179 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2180 {
2181         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2182         int i;
2183
2184         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2185                          "sched RCU must be held");
2186         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2187                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2188
2189                 rq->dl.extra_bw += bw;
2190         }
2191 }
2192 #else
2193 static inline
2194 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2195 {
2196         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2197
2198         dl->extra_bw += bw;
2199 }
2200 #endif
2201
2202
2203 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2204 struct irqtime {
2205         u64                     total;
2206         u64                     tick_delta;
2207         u64                     irq_start_time;
2208         struct u64_stats_sync   sync;
2209 };
2210
2211 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2212
2213 /*
2214  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2215  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2216  * and never move forward.
2217  */
2218 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2219 {
2220         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2221         unsigned int seq;
2222         u64 total;
2223
2224         do {
2225                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2226                 total = irqtime->total;
2227         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2228
2229         return total;
2230 }
2231 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2232
2233 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2234 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2235
2236 /**
2237  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2238  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2239  * @flags: Update reason flags.
2240  *
2241  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2242  * being updated.
2243  *
2244  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2245  *
2246  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2247  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2248  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2249  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2250  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2251  * active all the time (or there are RT tasks only).
2252  *
2253  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2254  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2255  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2256  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2257  */
2258 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2259 {
2260         struct update_util_data *data;
2261
2262         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2263                                                   cpu_of(rq)));
2264         if (data)
2265                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2266 }
2267 #else
2268 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2269 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2270
2271 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2272 unsigned int uclamp_eff_value(struct task_struct *p, unsigned int clamp_id);
2273
2274 static __always_inline
2275 unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2276                               struct task_struct *p)
2277 {
2278         unsigned int min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2279         unsigned int max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2280
2281         if (p) {
2282                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2283                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2284         }
2285
2286         /*
2287          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2288          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2289          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2290          */
2291         if (unlikely(min_util >= max_util))
2292                 return min_util;
2293
2294         return clamp(util, min_util, max_util);
2295 }
2296
2297 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2298 {
2299         return uclamp_util_with(rq, util, NULL);
2300 }
2301 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2302 static inline unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2303                                             struct task_struct *p)
2304 {
2305         return util;
2306 }
2307 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2308 {
2309         return util;
2310 }
2311 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2312
2313 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2314 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2315 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2316 # endif
2317 #else
2318 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2319 #endif
2320
2321 #ifdef CONFIG_SMP
2322 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2323 {
2324         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2325 }
2326 #endif
2327
2328 /**
2329  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2330  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2331  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2332  *
2333  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2334  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2335  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2336  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2337  */
2338 enum schedutil_type {
2339         FREQUENCY_UTIL,
2340         ENERGY_UTIL,
2341 };
2342
2343 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2344
2345 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2346                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2347                                  struct task_struct *p);
2348
2349 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2350 {
2351         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2352 }
2353
2354 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2355 {
2356         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2357 }
2358
2359 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2360 {
2361         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2362
2363         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2364                 util = max_t(unsigned long, util,
2365                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2366         }
2367
2368         return util;
2369 }
2370
2371 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2372 {
2373         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2374 }
2375 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2376 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2377                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2378                                  struct task_struct *p)
2379 {
2380         return 0;
2381 }
2382 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2383
2384 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2385 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2386 {
2387         return rq->avg_irq.util_avg;
2388 }
2389
2390 static inline
2391 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2392 {
2393         util *= (max - irq);
2394         util /= max;
2395
2396         return util;
2397
2398 }
2399 #else
2400 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2401 {
2402         return 0;
2403 }
2404
2405 static inline
2406 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2407 {
2408         return util;
2409 }
2410 #endif
2411
2412 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2413
2414 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2415
2416 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2417
2418 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2419 {
2420         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2421 }
2422
2423 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2424
2425 #define perf_domain_span(pd) NULL
2426 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2427
2428 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */