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