GNU Linux-libre 4.19.286-gnu1
[releases.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/compat.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpufreq.h>
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #include <linux/delayacct.h>
48 #include <linux/init_task.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/kthread.h>
51 #include <linux/membarrier.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/mmu_context.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/proc_fs.h>
56 #include <linux/prefetch.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/rcupdate_wait.h>
59 #include <linux/security.h>
60 #include <linux/stackprotector.h>
61 #include <linux/stop_machine.h>
62 #include <linux/suspend.h>
63 #include <linux/swait.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/task_work.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67
68 #include <asm/tlb.h>
69
70 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
71 # include <asm/paravirt.h>
72 #endif
73
74 #include "cpupri.h"
75 #include "cpudeadline.h"
76
77 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
78 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
79 #else
80 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
81 #endif
82
83 struct rq;
84 struct cpuidle_state;
85
86 /* task_struct::on_rq states: */
87 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
88 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
89
90 extern __read_mostly int scheduler_running;
91
92 extern unsigned long calc_load_update;
93 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
94
95 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
96 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
97
98 #ifdef CONFIG_SMP
99 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
100 #else
101 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
102 #endif
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 /*
110  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
111  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
112  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
113  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
114  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
115  *
116  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
117  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
118  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
119  *
120  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
121  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
122  */
123 #ifdef CONFIG_64BIT
124 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 # define scale_load_down(w) \
127 ({ \
128         unsigned long __w = (w); \
129         if (__w) \
130                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
131         __w; \
132 })
133 #else
134 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
135 # define scale_load(w)          (w)
136 # define scale_load_down(w)     (w)
137 #endif
138
139 /*
140  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
141  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
142  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
143  * following must be true:
144  *
145  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
146  *
147  */
148 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
149
150 /*
151  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
152  * 10 -> just above 1us
153  * 9  -> just above 0.5us
154  */
155 #define DL_SCALE                10
156
157 /*
158  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
159  */
160 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
161
162 static inline int idle_policy(int policy)
163 {
164         return policy == SCHED_IDLE;
165 }
166 static inline int fair_policy(int policy)
167 {
168         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
169 }
170
171 static inline int rt_policy(int policy)
172 {
173         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
174 }
175
176 static inline int dl_policy(int policy)
177 {
178         return policy == SCHED_DEADLINE;
179 }
180 static inline bool valid_policy(int policy)
181 {
182         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
183                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
184 }
185
186 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
187 {
188         return rt_policy(p->policy);
189 }
190
191 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
192 {
193         return dl_policy(p->policy);
194 }
195
196 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
197
198 /*
199  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
200  *
201  * This is actually gross. :(
202  *
203  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
204  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
205  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
206  * available on such platforms.
207  *
208  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
209  */
210 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
211
212 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
213
214 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
215 {
216 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
217         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
218 #else
219         return false;
220 #endif
221 }
222
223 /*
224  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
225  */
226 static inline bool
227 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
228 {
229         return dl_entity_is_special(a) ||
230                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
231 }
232
233 /*
234  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
235  */
236 struct rt_prio_array {
237         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
238         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
239 };
240
241 struct rt_bandwidth {
242         /* nests inside the rq lock: */
243         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
244         ktime_t                 rt_period;
245         u64                     rt_runtime;
246         struct hrtimer          rt_period_timer;
247         unsigned int            rt_period_active;
248 };
249
250 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
251
252 struct dl_bandwidth {
253         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
254         u64                     dl_runtime;
255         u64                     dl_period;
256 };
257
258 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
259 {
260         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
261 }
262
263 /*
264  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
265  * we need some place where:
266  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
267  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
268  *    each root domain;
269  *
270  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
271  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
272  * that, since here we are only interested in admission control, we
273  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
274  * need a timer to replenish it.
275  *
276  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
277  * meaning that:
278  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
279  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
280  */
281 struct dl_bw {
282         raw_spinlock_t          lock;
283         u64                     bw;
284         u64                     total_bw;
285 };
286
287 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
288
289 static inline
290 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
291 {
292         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
293         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
294 }
295
296 static inline
297 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
298 {
299         dl_b->total_bw += tsk_bw;
300         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
301 }
302
303 static inline
304 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
305 {
306         return dl_b->bw != -1 &&
307                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
308 }
309
310 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
311 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
312 extern int  sched_dl_global_validate(void);
313 extern void sched_dl_do_global(void);
314 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
315 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
316 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
317 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
318 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
319 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
320 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
321 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
322
323 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
324
325 #include <linux/cgroup.h>
326
327 struct cfs_rq;
328 struct rt_rq;
329
330 extern struct list_head task_groups;
331
332 struct cfs_bandwidth {
333 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
334         raw_spinlock_t          lock;
335         ktime_t                 period;
336         u64                     quota;
337         u64                     runtime;
338         s64                     hierarchical_quota;
339
340         short                   idle;
341         short                   period_active;
342         struct hrtimer          period_timer;
343         struct hrtimer          slack_timer;
344         struct list_head        throttled_cfs_rq;
345
346         /* Statistics: */
347         int                     nr_periods;
348         int                     nr_throttled;
349         u64                     throttled_time;
350
351         bool                    distribute_running;
352 #endif
353 };
354
355 /* Task group related information */
356 struct task_group {
357         struct cgroup_subsys_state css;
358
359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
360         /* schedulable entities of this group on each CPU */
361         struct sched_entity     **se;
362         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
363         struct cfs_rq           **cfs_rq;
364         unsigned long           shares;
365
366 #ifdef  CONFIG_SMP
367         /*
368          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
369          * it in its own cacheline separated from the fields above which
370          * will also be accessed at each tick.
371          */
372         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
373 #endif
374 #endif
375
376 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
377         struct sched_rt_entity  **rt_se;
378         struct rt_rq            **rt_rq;
379
380         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
381 #endif
382
383         struct rcu_head         rcu;
384         struct list_head        list;
385
386         struct task_group       *parent;
387         struct list_head        siblings;
388         struct list_head        children;
389
390 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
391         struct autogroup        *autogroup;
392 #endif
393
394         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
395 };
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
399
400 /*
401  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
402  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
403  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
404  * too large, so as the shares value of a task group.
405  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
406  *  limitation from this.)
407  */
408 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
409 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
410 #endif
411
412 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
413
414 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
415                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
416
417 /*
418  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
419  * leaving it for the final time.
420  *
421  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
422  */
423 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
424 {
425         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
426 }
427
428 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
429
430 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
431 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
432 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
433 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
434 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
435                         struct sched_entity *se, int cpu,
436                         struct sched_entity *parent);
437 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
438
439 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
440 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
441 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
442
443 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
444 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
445 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
446                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
447                 struct sched_rt_entity *parent);
448 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
449 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
450 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
451 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
452 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
453
454 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
455 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
456                                struct task_group *parent);
457 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
458 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
459
460 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
461
462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
463 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
464
465 #ifdef CONFIG_SMP
466 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
467                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
468 #else /* !CONFIG_SMP */
469 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
470                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
471 #endif /* CONFIG_SMP */
472 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
473
474 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
475
476 struct cfs_bandwidth { };
477
478 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
479
480 /* CFS-related fields in a runqueue */
481 struct cfs_rq {
482         struct load_weight      load;
483         unsigned long           runnable_weight;
484         unsigned int            nr_running;
485         unsigned int            h_nr_running;
486
487         u64                     exec_clock;
488         u64                     min_vruntime;
489 #ifndef CONFIG_64BIT
490         u64                     min_vruntime_copy;
491 #endif
492
493         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
494
495         /*
496          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
497          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
498          */
499         struct sched_entity     *curr;
500         struct sched_entity     *next;
501         struct sched_entity     *last;
502         struct sched_entity     *skip;
503
504 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
505         unsigned int            nr_spread_over;
506 #endif
507
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         /*
510          * CFS load tracking
511          */
512         struct sched_avg        avg;
513 #ifndef CONFIG_64BIT
514         u64                     load_last_update_time_copy;
515 #endif
516         struct {
517                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
518                 int             nr;
519                 unsigned long   load_avg;
520                 unsigned long   util_avg;
521                 unsigned long   runnable_sum;
522         } removed;
523
524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
525         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
526         long                    propagate;
527         long                    prop_runnable_sum;
528
529         /*
530          *   h_load = weight * f(tg)
531          *
532          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
533          * this group.
534          */
535         unsigned long           h_load;
536         u64                     last_h_load_update;
537         struct sched_entity     *h_load_next;
538 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
539 #endif /* CONFIG_SMP */
540
541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
542         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
543
544         /*
545          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
546          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
547          * (like users, containers etc.)
548          *
549          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
550          * This list is used during load balance.
551          */
552         int                     on_list;
553         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
554         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
555
556 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
557         int                     runtime_enabled;
558         s64                     runtime_remaining;
559
560         u64                     throttled_clock;
561         u64                     throttled_clock_task;
562         u64                     throttled_clock_task_time;
563         int                     throttled;
564         int                     throttle_count;
565         struct list_head        throttled_list;
566 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
567 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
568 };
569
570 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
571 {
572         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
573 }
574
575 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
576 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
577 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
578 #endif
579
580 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
581 struct rt_rq {
582         struct rt_prio_array    active;
583         unsigned int            rt_nr_running;
584         unsigned int            rr_nr_running;
585 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
586         struct {
587                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
588 #ifdef CONFIG_SMP
589                 int             next; /* next highest */
590 #endif
591         } highest_prio;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_SMP
594         unsigned long           rt_nr_migratory;
595         unsigned long           rt_nr_total;
596         int                     overloaded;
597         struct plist_head       pushable_tasks;
598
599 #endif /* CONFIG_SMP */
600         int                     rt_queued;
601
602         int                     rt_throttled;
603         u64                     rt_time;
604         u64                     rt_runtime;
605         /* Nests inside the rq lock: */
606         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
607
608 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
609         unsigned long           rt_nr_boosted;
610
611         struct rq               *rq;
612         struct task_group       *tg;
613 #endif
614 };
615
616 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
617 {
618         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
619 }
620
621 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
622 struct dl_rq {
623         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
624         struct rb_root_cached   root;
625
626         unsigned long           dl_nr_running;
627
628 #ifdef CONFIG_SMP
629         /*
630          * Deadline values of the currently executing and the
631          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
632          * the decision wether or not a ready but not running task
633          * should migrate somewhere else.
634          */
635         struct {
636                 u64             curr;
637                 u64             next;
638         } earliest_dl;
639
640         unsigned long           dl_nr_migratory;
641         int                     overloaded;
642
643         /*
644          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
645          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
646          * of the leftmost (earliest deadline) element.
647          */
648         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
649 #else
650         struct dl_bw            dl_bw;
651 #endif
652         /*
653          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
654          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
655          * task blocks
656          */
657         u64                     running_bw;
658
659         /*
660          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
661          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
662          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
663          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
664          * policy, or terminates).
665          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
666          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
667          */
668         u64                     this_bw;
669         u64                     extra_bw;
670
671         /*
672          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
673          * by the GRUB algorithm.
674          */
675         u64                     bw_ratio;
676 };
677
678 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
679 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
680 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
681 #else
682 #define entity_is_task(se)      1
683 #endif
684
685 #ifdef CONFIG_SMP
686 /*
687  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
688  */
689 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
690 {
691         return scale_load_down(se->load.weight);
692 }
693
694 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
695 {
696         return scale_load_down(se->runnable_weight);
697 }
698
699 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
700 {
701         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
702 }
703
704 /*
705  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
706  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
707  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
708  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
709  * object.
710  *
711  */
712 struct root_domain {
713         atomic_t                refcount;
714         atomic_t                rto_count;
715         struct rcu_head         rcu;
716         cpumask_var_t           span;
717         cpumask_var_t           online;
718
719         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
720         bool                    overload;
721
722         /*
723          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
724          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
725          */
726         cpumask_var_t           dlo_mask;
727         atomic_t                dlo_count;
728         struct dl_bw            dl_bw;
729         struct cpudl            cpudl;
730
731 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
732         /*
733          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
734          */
735         struct irq_work         rto_push_work;
736         raw_spinlock_t          rto_lock;
737         /* These are only updated and read within rto_lock */
738         int                     rto_loop;
739         int                     rto_cpu;
740         /* These atomics are updated outside of a lock */
741         atomic_t                rto_loop_next;
742         atomic_t                rto_loop_start;
743 #endif
744         /*
745          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
746          * one runnable RT task.
747          */
748         cpumask_var_t           rto_mask;
749         struct cpupri           cpupri;
750
751         unsigned long           max_cpu_capacity;
752 };
753
754 extern struct root_domain def_root_domain;
755 extern struct mutex sched_domains_mutex;
756
757 extern void init_defrootdomain(void);
758 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
759 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
760 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
761 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
762
763 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
764 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
765 #endif
766 #endif /* CONFIG_SMP */
767
768 /*
769  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
770  *
771  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
772  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
773  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
774  */
775 struct rq {
776         /* runqueue lock: */
777         raw_spinlock_t          lock;
778
779         /*
780          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
781          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
782          */
783         unsigned int            nr_running;
784 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
785         unsigned int            nr_numa_running;
786         unsigned int            nr_preferred_running;
787         unsigned int            numa_migrate_on;
788 #endif
789         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
790         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
791 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
792 #ifdef CONFIG_SMP
793         unsigned long           last_load_update_tick;
794         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
795         unsigned int            has_blocked_load;
796 #endif /* CONFIG_SMP */
797         unsigned int            nohz_tick_stopped;
798         atomic_t nohz_flags;
799 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
800
801         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
802         struct load_weight      load;
803         unsigned long           nr_load_updates;
804         u64                     nr_switches;
805
806         struct cfs_rq           cfs;
807         struct rt_rq            rt;
808         struct dl_rq            dl;
809
810 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
811         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
812         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
813         struct list_head        *tmp_alone_branch;
814 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
815
816         /*
817          * This is part of a global counter where only the total sum
818          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
819          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
820          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
821          */
822         unsigned long           nr_uninterruptible;
823
824         struct task_struct      *curr;
825         struct task_struct      *idle;
826         struct task_struct      *stop;
827         unsigned long           next_balance;
828         struct mm_struct        *prev_mm;
829
830         unsigned int            clock_update_flags;
831         u64                     clock;
832         u64                     clock_task;
833
834         atomic_t                nr_iowait;
835
836 #ifdef CONFIG_SMP
837         struct root_domain      *rd;
838         struct sched_domain     *sd;
839
840         unsigned long           cpu_capacity;
841         unsigned long           cpu_capacity_orig;
842
843         struct callback_head    *balance_callback;
844
845         unsigned char           idle_balance;
846
847         /* For active balancing */
848         int                     active_balance;
849         int                     push_cpu;
850         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
851
852         /* CPU of this runqueue: */
853         int                     cpu;
854         int                     online;
855
856         struct list_head cfs_tasks;
857
858         struct sched_avg        avg_rt;
859         struct sched_avg        avg_dl;
860 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
861         struct sched_avg        avg_irq;
862 #endif
863         u64                     idle_stamp;
864         u64                     avg_idle;
865
866         /* This is used to determine avg_idle's max value */
867         u64                     max_idle_balance_cost;
868 #endif
869
870 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
871         u64                     prev_irq_time;
872 #endif
873 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
874         u64                     prev_steal_time;
875 #endif
876 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
877         u64                     prev_steal_time_rq;
878 #endif
879
880         /* calc_load related fields */
881         unsigned long           calc_load_update;
882         long                    calc_load_active;
883
884 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         int                     hrtick_csd_pending;
887         call_single_data_t      hrtick_csd;
888 #endif
889         struct hrtimer          hrtick_timer;
890 #endif
891
892 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
893         /* latency stats */
894         struct sched_info       rq_sched_info;
895         unsigned long long      rq_cpu_time;
896         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
897
898         /* sys_sched_yield() stats */
899         unsigned int            yld_count;
900
901         /* schedule() stats */
902         unsigned int            sched_count;
903         unsigned int            sched_goidle;
904
905         /* try_to_wake_up() stats */
906         unsigned int            ttwu_count;
907         unsigned int            ttwu_local;
908 #endif
909
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         struct llist_head       wake_list;
912 #endif
913
914 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
915         /* Must be inspected within a rcu lock section */
916         struct cpuidle_state    *idle_state;
917 #endif
918 };
919
920 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return rq->cpu;
924 #else
925         return 0;
926 #endif
927 }
928
929
930 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
931 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
932
933 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
934 {
935         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
936                 __update_idle_core(rq);
937 }
938
939 #else
940 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
941 #endif
942
943 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
944
945 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
946 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
947 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
948 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
949 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
950
951 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
952 {
953         return READ_ONCE(rq->clock);
954 }
955
956 /*
957  * rq::clock_update_flags bits
958  *
959  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
960  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
961  *  neighbouring rq clock updates.
962  *
963  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
964  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
965  *
966  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
967  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
968  *
969  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
970  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
971  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
972  *
973  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
974  *
975  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
976  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
977  * back.
978  */
979 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
980 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
981 #define RQCF_UPDATED            0x04
982
983 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
984 {
985         /*
986          * The only reason for not seeing a clock update since the
987          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
988          */
989         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
990 }
991
992 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
993 {
994         lockdep_assert_held(&rq->lock);
995         assert_clock_updated(rq);
996
997         return rq->clock;
998 }
999
1000 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1001 {
1002         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1003         assert_clock_updated(rq);
1004
1005         return rq->clock_task;
1006 }
1007
1008 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1009 {
1010         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1011         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1016  * request is cancelled.
1017  */
1018 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1019 {
1020         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1021         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1022 }
1023
1024 struct rq_flags {
1025         unsigned long flags;
1026         struct pin_cookie cookie;
1027 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1028         /*
1029          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1030          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1031          * restored in rq_repin_lock().
1032          */
1033         unsigned int clock_update_flags;
1034 #endif
1035 };
1036
1037 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1038 {
1039         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1040
1041 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1042         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1043         rf->clock_update_flags = 0;
1044 #endif
1045 }
1046
1047 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1048 {
1049 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1050         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1051                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1052 #endif
1053
1054         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1055 }
1056
1057 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1058 {
1059         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1060
1061 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1062         /*
1063          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1064          */
1065         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1066 #endif
1067 }
1068
1069 #ifdef CONFIG_NUMA
1070 enum numa_topology_type {
1071         NUMA_DIRECT,
1072         NUMA_GLUELESS_MESH,
1073         NUMA_BACKPLANE,
1074 };
1075 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1076 extern int sched_max_numa_distance;
1077 extern bool find_numa_distance(int distance);
1078 #endif
1079
1080 #ifdef CONFIG_NUMA
1081 extern void sched_init_numa(void);
1082 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1083 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1084 #else
1085 static inline void sched_init_numa(void) { }
1086 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1087 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1088 #endif
1089
1090 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1091 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1092 enum numa_faults_stats {
1093         NUMA_MEM = 0,
1094         NUMA_CPU,
1095         NUMA_MEMBUF,
1096         NUMA_CPUBUF
1097 };
1098 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1099 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1100 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1101                         int cpu, int scpu);
1102 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1103 #else
1104 static inline void
1105 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1106 {
1107 }
1108 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1109
1110 #ifdef CONFIG_SMP
1111
1112 static inline void
1113 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1114                        struct callback_head *head,
1115                        void (*func)(struct rq *rq))
1116 {
1117         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1118
1119         if (unlikely(head->next))
1120                 return;
1121
1122         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1123         head->next = rq->balance_callback;
1124         rq->balance_callback = head;
1125 }
1126
1127 extern void sched_ttwu_pending(void);
1128
1129 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1130         rcu_dereference_check((p), \
1131                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1132
1133 /*
1134  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1135  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1136  *
1137  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1138  * preempt-disabled sections.
1139  */
1140 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1141         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1142                         __sd; __sd = __sd->parent)
1143
1144 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1145
1146 /**
1147  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1148  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1149  *              be returned.
1150  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1151  *              for the given CPU.
1152  *
1153  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1154  */
1155 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1156 {
1157         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1158
1159         for_each_domain(cpu, sd) {
1160                 if (!(sd->flags & flag))
1161                         break;
1162                 hsd = sd;
1163         }
1164
1165         return hsd;
1166 }
1167
1168 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1169 {
1170         struct sched_domain *sd;
1171
1172         for_each_domain(cpu, sd) {
1173                 if (sd->flags & flag)
1174                         break;
1175         }
1176
1177         return sd;
1178 }
1179
1180 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1181 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1182 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1183 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1184 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1185 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1186
1187 struct sched_group_capacity {
1188         atomic_t                ref;
1189         /*
1190          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1191          * for a single CPU.
1192          */
1193         unsigned long           capacity;
1194         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1195         unsigned long           next_update;
1196         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1197
1198 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1199         int                     id;
1200 #endif
1201
1202         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1203 };
1204
1205 struct sched_group {
1206         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1207         atomic_t                ref;
1208
1209         unsigned int            group_weight;
1210         struct sched_group_capacity *sgc;
1211         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1212
1213         /*
1214          * The CPUs this group covers.
1215          *
1216          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1217          * by attaching extra space to the end of the structure,
1218          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1219          */
1220         unsigned long           cpumask[0];
1221 };
1222
1223 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1224 {
1225         return to_cpumask(sg->cpumask);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * See build_balance_mask().
1230  */
1231 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1232 {
1233         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1234 }
1235
1236 /**
1237  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1238  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1239  */
1240 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1241 {
1242         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1243 }
1244
1245 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1246
1247 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1248 void register_sched_domain_sysctl(void);
1249 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1250 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1251 #else
1252 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1253 {
1254 }
1255 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1256 {
1257 }
1258 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1259 {
1260 }
1261 #endif
1262
1263 #else
1264
1265 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1266
1267 #endif /* CONFIG_SMP */
1268
1269 #include "stats.h"
1270 #include "autogroup.h"
1271
1272 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1273
1274 /*
1275  * Return the group to which this tasks belongs.
1276  *
1277  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1278  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1279  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1280  *
1281  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1282  * core changes this before calling sched_move_task().
1283  *
1284  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1285  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1286  */
1287 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1288 {
1289         return p->sched_task_group;
1290 }
1291
1292 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1293 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1294 {
1295 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1296         struct task_group *tg = task_group(p);
1297 #endif
1298
1299 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1300         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1301         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1302         p->se.parent = tg->se[cpu];
1303 #endif
1304
1305 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1306         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1307         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1308 #endif
1309 }
1310
1311 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1312
1313 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1314 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1315 {
1316         return NULL;
1317 }
1318
1319 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1320
1321 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1322 {
1323         set_task_rq(p, cpu);
1324 #ifdef CONFIG_SMP
1325         /*
1326          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1327          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1328          * per-task data have been completed by this moment.
1329          */
1330         smp_wmb();
1331 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1332         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1333 #else
1334         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1335 #endif
1336         p->wake_cpu = cpu;
1337 #endif
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1342  */
1343 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1344 # include <linux/static_key.h>
1345 # define const_debug __read_mostly
1346 #else
1347 # define const_debug const
1348 #endif
1349
1350 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1351         __SCHED_FEAT_##name ,
1352
1353 enum {
1354 #include "features.h"
1355         __SCHED_FEAT_NR,
1356 };
1357
1358 #undef SCHED_FEAT
1359
1360 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1361
1362 /*
1363  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1364  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1365  */
1366 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1367
1368 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1369 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1370 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1371 {                                                                       \
1372         return static_key_##enabled(key);                               \
1373 }
1374
1375 #include "features.h"
1376 #undef SCHED_FEAT
1377
1378 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1379 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1380
1381 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1382
1383 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1384
1385 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1386
1387 #else /* !SCHED_DEBUG */
1388
1389 /*
1390  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1391  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1392  * features default.
1393  */
1394 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1395         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1396 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1397 #include "features.h"
1398         0;
1399 #undef SCHED_FEAT
1400
1401 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1402
1403 #endif /* SCHED_DEBUG */
1404
1405 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1406 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1407
1408 static inline u64 global_rt_period(void)
1409 {
1410         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1411 }
1412
1413 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1414 {
1415         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1416                 return RUNTIME_INF;
1417
1418         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1419 }
1420
1421 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1422 {
1423         return rq->curr == p;
1424 }
1425
1426 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1427 {
1428 #ifdef CONFIG_SMP
1429         return p->on_cpu;
1430 #else
1431         return task_current(rq, p);
1432 #endif
1433 }
1434
1435 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1436 {
1437         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1438 }
1439
1440 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1441 {
1442         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1443 }
1444
1445 /*
1446  * wake flags
1447  */
1448 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1449 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1450 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1451
1452 /*
1453  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1454  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1455  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1456  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1457  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1458  * slice expiry etc.
1459  */
1460
1461 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1462 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1463
1464 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1465 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1466
1467 /*
1468  * {de,en}queue flags:
1469  *
1470  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1471  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1472  *
1473  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1474  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1475  *                should preserve as much state as possible.
1476  *
1477  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1478  *        in the runqueue.
1479  *
1480  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1481  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1482  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1483  *
1484  */
1485
1486 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1487 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1488 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1489 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1490
1491 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1492 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1493 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1494 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1495
1496 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1497 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1500 #else
1501 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1502 #endif
1503
1504 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1505
1506 struct sched_class {
1507         const struct sched_class *next;
1508
1509         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1510         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1511         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1512         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1513
1514         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1515
1516         /*
1517          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1518          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1519          * something equivalent.
1520          *
1521          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1522          * tasks.
1523          */
1524         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1525                                                struct task_struct *prev,
1526                                                struct rq_flags *rf);
1527         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1528
1529 #ifdef CONFIG_SMP
1530         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1531         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1532
1533         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1534
1535         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1536                                  const struct cpumask *newmask);
1537
1538         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1539         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1540 #endif
1541
1542         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1543         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1544         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1545         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1546
1547         /*
1548          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1549          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1550          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1551          */
1552         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1553         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1554         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1555                               int oldprio);
1556
1557         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1558                                         struct task_struct *task);
1559
1560         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1561
1562 #define TASK_SET_GROUP          0
1563 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1564
1565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1566         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1567 #endif
1568 };
1569
1570 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1571 {
1572         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1573 }
1574
1575 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1576 {
1577         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1578 }
1579
1580 #ifdef CONFIG_SMP
1581 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1582 #else
1583 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1584 #endif
1585 #define for_each_class(class) \
1586    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1587
1588 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1589 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1590 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1591 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1592 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1593
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596
1597 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1598
1599 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1600
1601 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1602
1603 #endif
1604
1605 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1606 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1607                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1608 {
1609         rq->idle_state = idle_state;
1610 }
1611
1612 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1613 {
1614         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1615
1616         return rq->idle_state;
1617 }
1618 #else
1619 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1620                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1625 {
1626         return NULL;
1627 }
1628 #endif
1629
1630 extern void schedule_idle(void);
1631
1632 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1633 extern void sched_init_granularity(void);
1634 extern void update_max_interval(void);
1635
1636 extern void init_sched_dl_class(void);
1637 extern void init_sched_rt_class(void);
1638 extern void init_sched_fair_class(void);
1639
1640 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1641
1642 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1643 extern void resched_cpu(int cpu);
1644
1645 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1646 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1647
1648 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1649 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1650 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1651 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1652 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1653
1654 #define BW_SHIFT                20
1655 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1656 #define RATIO_SHIFT             8
1657 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1658
1659 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1660 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1661
1662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1663 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1664 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1665
1666 /*
1667  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1668  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1669  * nohz mode if necessary.
1670  */
1671 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1672 {
1673         int cpu;
1674
1675         if (!tick_nohz_full_enabled())
1676                 return;
1677
1678         cpu = cpu_of(rq);
1679
1680         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1681                 return;
1682
1683         if (sched_can_stop_tick(rq))
1684                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1685         else
1686                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1687 }
1688 #else
1689 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1690 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1691 #endif
1692
1693 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1694 {
1695         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1696
1697         rq->nr_running = prev_nr + count;
1698
1699         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1700 #ifdef CONFIG_SMP
1701                 if (!rq->rd->overload)
1702                         rq->rd->overload = true;
1703 #endif
1704         }
1705
1706         sched_update_tick_dependency(rq);
1707 }
1708
1709 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1710 {
1711         rq->nr_running -= count;
1712         /* Check if we still need preemption */
1713         sched_update_tick_dependency(rq);
1714 }
1715
1716 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1717
1718 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1719 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1720
1721 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1722
1723 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1724 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1725
1726 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1727
1728 /*
1729  * Use hrtick when:
1730  *  - enabled by features
1731  *  - hrtimer is actually high res
1732  */
1733 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1734 {
1735         if (!sched_feat(HRTICK))
1736                 return 0;
1737         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1738                 return 0;
1739         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1740 }
1741
1742 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1743
1744 #else
1745
1746 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1747 {
1748         return 0;
1749 }
1750
1751 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1752
1753 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1754 static __always_inline
1755 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1756 {
1757         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1758 }
1759 #endif
1760
1761 #ifdef CONFIG_SMP
1762 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1763 static __always_inline
1764 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1765 {
1766         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1767                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1768
1769         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1770 }
1771 #endif
1772 #else
1773 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1774 static __always_inline
1775 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1776 {
1777         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1778 }
1779 #endif
1780 #endif
1781
1782 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1783         __acquires(rq->lock);
1784
1785 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1786         __acquires(p->pi_lock)
1787         __acquires(rq->lock);
1788
1789 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1790         __releases(rq->lock)
1791 {
1792         rq_unpin_lock(rq, rf);
1793         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1794 }
1795
1796 static inline void
1797 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1798         __releases(rq->lock)
1799         __releases(p->pi_lock)
1800 {
1801         rq_unpin_lock(rq, rf);
1802         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1803         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1804 }
1805
1806 static inline void
1807 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1808         __acquires(rq->lock)
1809 {
1810         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1811         rq_pin_lock(rq, rf);
1812 }
1813
1814 static inline void
1815 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1816         __acquires(rq->lock)
1817 {
1818         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1819         rq_pin_lock(rq, rf);
1820 }
1821
1822 static inline void
1823 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1824         __acquires(rq->lock)
1825 {
1826         raw_spin_lock(&rq->lock);
1827         rq_pin_lock(rq, rf);
1828 }
1829
1830 static inline void
1831 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1832         __acquires(rq->lock)
1833 {
1834         raw_spin_lock(&rq->lock);
1835         rq_repin_lock(rq, rf);
1836 }
1837
1838 static inline void
1839 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1840         __releases(rq->lock)
1841 {
1842         rq_unpin_lock(rq, rf);
1843         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1844 }
1845
1846 static inline void
1847 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1848         __releases(rq->lock)
1849 {
1850         rq_unpin_lock(rq, rf);
1851         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1852 }
1853
1854 static inline void
1855 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1856         __releases(rq->lock)
1857 {
1858         rq_unpin_lock(rq, rf);
1859         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1860 }
1861
1862 #ifdef CONFIG_SMP
1863 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1864
1865 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1866
1867 /*
1868  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1869  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1870  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1871  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1872  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1873  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1874  */
1875 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1876         __releases(this_rq->lock)
1877         __acquires(busiest->lock)
1878         __acquires(this_rq->lock)
1879 {
1880         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1881         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1882
1883         return 1;
1884 }
1885
1886 #else
1887 /*
1888  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1889  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1890  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1891  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1892  * regardless of entry order into the function.
1893  */
1894 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1895         __releases(this_rq->lock)
1896         __acquires(busiest->lock)
1897         __acquires(this_rq->lock)
1898 {
1899         int ret = 0;
1900
1901         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1902                 if (busiest < this_rq) {
1903                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1904                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1905                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1906                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1907                         ret = 1;
1908                 } else
1909                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1910                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1911         }
1912         return ret;
1913 }
1914
1915 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1916
1917 /*
1918  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1919  */
1920 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1921 {
1922         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1923                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1924                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1925                 BUG_ON(1);
1926         }
1927
1928         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1929 }
1930
1931 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1932         __releases(busiest->lock)
1933 {
1934         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1935         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1936 }
1937
1938 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1939 {
1940         if (l1 > l2)
1941                 swap(l1, l2);
1942
1943         spin_lock(l1);
1944         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1945 }
1946
1947 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1948 {
1949         if (l1 > l2)
1950                 swap(l1, l2);
1951
1952         spin_lock_irq(l1);
1953         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1954 }
1955
1956 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1957 {
1958         if (l1 > l2)
1959                 swap(l1, l2);
1960
1961         raw_spin_lock(l1);
1962         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1963 }
1964
1965 /*
1966  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1967  *
1968  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1969  * you need to do so manually before calling.
1970  */
1971 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1972         __acquires(rq1->lock)
1973         __acquires(rq2->lock)
1974 {
1975         BUG_ON(!irqs_disabled());
1976         if (rq1 == rq2) {
1977                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1978                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1979         } else {
1980                 if (rq1 < rq2) {
1981                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1982                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1983                 } else {
1984                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1985                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1986                 }
1987         }
1988 }
1989
1990 /*
1991  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1992  *
1993  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1994  * you need to do so manually after calling.
1995  */
1996 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1997         __releases(rq1->lock)
1998         __releases(rq2->lock)
1999 {
2000         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2001         if (rq1 != rq2)
2002                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2003         else
2004                 __release(rq2->lock);
2005 }
2006
2007 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2008 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2009 extern bool sched_smp_initialized;
2010
2011 #else /* CONFIG_SMP */
2012
2013 /*
2014  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2015  *
2016  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2017  * you need to do so manually before calling.
2018  */
2019 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2020         __acquires(rq1->lock)
2021         __acquires(rq2->lock)
2022 {
2023         BUG_ON(!irqs_disabled());
2024         BUG_ON(rq1 != rq2);
2025         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2026         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2027 }
2028
2029 /*
2030  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2031  *
2032  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2033  * you need to do so manually after calling.
2034  */
2035 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2036         __releases(rq1->lock)
2037         __releases(rq2->lock)
2038 {
2039         BUG_ON(rq1 != rq2);
2040         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2041         __release(rq2->lock);
2042 }
2043
2044 #endif
2045
2046 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2047 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2048
2049 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2050 extern bool sched_debug_enabled;
2051
2052 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2053 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2054 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2055 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2056 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2057 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2058 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2059 extern void
2060 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2061 extern void
2062 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2063         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2064 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2065 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2066
2067 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2068 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2069 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2070
2071 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2072 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2073
2074 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2075 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2076 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2077
2078 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2079 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2080
2081 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2082
2083 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2084
2085 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2086 #else
2087 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2088 #endif
2089
2090
2091 #ifdef CONFIG_SMP
2092 static inline
2093 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2094 {
2095         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2096         int i;
2097
2098         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2099                          "sched RCU must be held");
2100         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2101                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2102
2103                 rq->dl.extra_bw += bw;
2104         }
2105 }
2106 #else
2107 static inline
2108 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2109 {
2110         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2111
2112         dl->extra_bw += bw;
2113 }
2114 #endif
2115
2116
2117 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2118 struct irqtime {
2119         u64                     total;
2120         u64                     tick_delta;
2121         u64                     irq_start_time;
2122         struct u64_stats_sync   sync;
2123 };
2124
2125 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2126
2127 /*
2128  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2129  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2130  * and never move forward.
2131  */
2132 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2133 {
2134         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2135         unsigned int seq;
2136         u64 total;
2137
2138         do {
2139                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2140                 total = irqtime->total;
2141         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2142
2143         return total;
2144 }
2145 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2146
2147 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2148 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2149
2150 /**
2151  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2152  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2153  * @flags: Update reason flags.
2154  *
2155  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2156  * being updated.
2157  *
2158  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2159  *
2160  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2161  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2162  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2163  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2164  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2165  * active all the time (or there are RT tasks only).
2166  *
2167  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2168  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2169  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2170  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2171  */
2172 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2173 {
2174         struct update_util_data *data;
2175
2176         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2177                                                   cpu_of(rq)));
2178         if (data)
2179                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2180 }
2181 #else
2182 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2183 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2184
2185 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2186 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2187 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2188 # endif
2189 #else
2190 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2191 #endif
2192
2193 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2194 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2195 {
2196         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2197 }
2198
2199 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2200 {
2201         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2202 }
2203
2204 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2205 {
2206         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2207
2208         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2209                 util = max_t(unsigned long, util,
2210                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2211         }
2212
2213         return util;
2214 }
2215
2216 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2217 {
2218         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2219 }
2220 #endif
2221
2222 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2223 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2224 {
2225         return rq->avg_irq.util_avg;
2226 }
2227
2228 static inline
2229 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2230 {
2231         util *= (max - irq);
2232         util /= max;
2233
2234         return util;
2235
2236 }
2237 #else
2238 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2239 {
2240         return 0;
2241 }
2242
2243 static inline
2244 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2245 {
2246         return util;
2247 }
2248 #endif