GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #ifndef _KERNEL_SCHED_SCHED_H
6 #define _KERNEL_SCHED_SCHED_H
7
8 #include <linux/sched/affinity.h>
9 #include <linux/sched/autogroup.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/deadline.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/loadavg.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/rseq_api.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/sched/stat.h>
19 #include <linux/sched/sysctl.h>
20 #include <linux/sched/task_flags.h>
21 #include <linux/sched/task.h>
22 #include <linux/sched/topology.h>
23
24 #include <linux/atomic.h>
25 #include <linux/bitmap.h>
26 #include <linux/bug.h>
27 #include <linux/capability.h>
28 #include <linux/cgroup_api.h>
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <linux/cpufreq.h>
31 #include <linux/cpumask_api.h>
32 #include <linux/ctype.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/fs_api.h>
35 #include <linux/hrtimer_api.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/irq_work.h>
38 #include <linux/jiffies.h>
39 #include <linux/kref_api.h>
40 #include <linux/kthread.h>
41 #include <linux/ktime_api.h>
42 #include <linux/lockdep_api.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/minmax.h>
45 #include <linux/mm.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/mutex_api.h>
48 #include <linux/plist.h>
49 #include <linux/poll.h>
50 #include <linux/proc_fs.h>
51 #include <linux/profile.h>
52 #include <linux/psi.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/seq_file.h>
55 #include <linux/seqlock.h>
56 #include <linux/softirq.h>
57 #include <linux/spinlock_api.h>
58 #include <linux/static_key.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/syscalls_api.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/tick.h>
63 #include <linux/topology.h>
64 #include <linux/types.h>
65 #include <linux/u64_stats_sync_api.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/wait_api.h>
68 #include <linux/wait_bit.h>
69 #include <linux/workqueue_api.h>
70
71 #include <trace/events/power.h>
72 #include <trace/events/sched.h>
73
74 #include "../workqueue_internal.h"
75
76 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
77 #include <linux/cgroup.h>
78 #include <linux/psi.h>
79 #endif
80
81 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
82 # include <linux/static_key.h>
83 #endif
84
85 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
86 # include <asm/paravirt.h>
87 # include <asm/paravirt_api_clock.h>
88 #endif
89
90 #include "cpupri.h"
91 #include "cpudeadline.h"
92
93 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
94 # define SCHED_WARN_ON(x)      WARN_ONCE(x, #x)
95 #else
96 # define SCHED_WARN_ON(x)      ({ (void)(x), 0; })
97 #endif
98
99 struct rq;
100 struct cpuidle_state;
101
102 /* task_struct::on_rq states: */
103 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
104 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
105
106 extern __read_mostly int scheduler_running;
107
108 extern unsigned long calc_load_update;
109 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
110
111 extern unsigned int sysctl_sched_child_runs_first;
112
113 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
114 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
115
116 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
117
118 extern unsigned int sysctl_sched_rt_period;
119 extern int sysctl_sched_rt_runtime;
120 extern int sched_rr_timeslice;
121
122 /*
123  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
124  */
125 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
126
127 /*
128  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
129  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
130  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
131  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
132  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
133  *
134  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
135  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
136  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
137  *
138  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
139  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
140  */
141 #ifdef CONFIG_64BIT
142 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
143 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
144 # define scale_load_down(w) \
145 ({ \
146         unsigned long __w = (w); \
147         if (__w) \
148                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
149         __w; \
150 })
151 #else
152 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
153 # define scale_load(w)          (w)
154 # define scale_load_down(w)     (w)
155 #endif
156
157 /*
158  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
159  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
160  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
161  * following must be true:
162  *
163  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
164  *
165  */
166 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
167
168 /*
169  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
170  * 10 -> just above 1us
171  * 9  -> just above 0.5us
172  */
173 #define DL_SCALE                10
174
175 /*
176  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
177  */
178 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
179
180 static inline int idle_policy(int policy)
181 {
182         return policy == SCHED_IDLE;
183 }
184 static inline int fair_policy(int policy)
185 {
186         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
187 }
188
189 static inline int rt_policy(int policy)
190 {
191         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
192 }
193
194 static inline int dl_policy(int policy)
195 {
196         return policy == SCHED_DEADLINE;
197 }
198 static inline bool valid_policy(int policy)
199 {
200         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
201                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
202 }
203
204 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
205 {
206         return idle_policy(p->policy);
207 }
208
209 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
210 {
211         return rt_policy(p->policy);
212 }
213
214 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
215 {
216         return dl_policy(p->policy);
217 }
218
219 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
220
221 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
222 {
223         s64 diff = sample - *avg;
224         *avg += diff / 8;
225 }
226
227 /*
228  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
229  * is UB; cap at size-1.
230  */
231 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
232         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
233
234 /*
235  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
236  *
237  * This is actually gross. :(
238  *
239  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
240  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
241  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
242  * available on such platforms.
243  *
244  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
245  */
246 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
247
248 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
249
250 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
251 {
252 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
253         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
254 #else
255         return false;
256 #endif
257 }
258
259 /*
260  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
261  */
262 static inline bool
263 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
264 {
265         return dl_entity_is_special(a) ||
266                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
267 }
268
269 /*
270  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
271  */
272 struct rt_prio_array {
273         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
274         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
275 };
276
277 struct rt_bandwidth {
278         /* nests inside the rq lock: */
279         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
280         ktime_t                 rt_period;
281         u64                     rt_runtime;
282         struct hrtimer          rt_period_timer;
283         unsigned int            rt_period_active;
284 };
285
286 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
287
288 struct dl_bandwidth {
289         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
290         u64                     dl_runtime;
291         u64                     dl_period;
292 };
293
294 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
295 {
296         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
297 }
298
299 /*
300  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
301  * we need some place where:
302  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
303  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
304  *    each root domain;
305  *
306  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
307  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
308  * that, since here we are only interested in admission control, we
309  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
310  * need a timer to replenish it.
311  *
312  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
313  * meaning that:
314  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
315  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
316  */
317 struct dl_bw {
318         raw_spinlock_t          lock;
319         u64                     bw;
320         u64                     total_bw;
321 };
322
323 /*
324  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
325  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
326  *
327  * The function will return true if the CPU original capacity of the
328  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
329  * task and false otherwise.
330  */
331 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
332 {
333         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
334
335         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
336 }
337
338 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
339 extern int  sched_dl_global_validate(void);
340 extern void sched_dl_do_global(void);
341 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
342 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
343 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
344 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
345 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
346 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
347 extern int  dl_cpu_busy(int cpu, struct task_struct *p);
348
349 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
350
351 struct cfs_rq;
352 struct rt_rq;
353
354 extern struct list_head task_groups;
355
356 struct cfs_bandwidth {
357 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
358         raw_spinlock_t          lock;
359         ktime_t                 period;
360         u64                     quota;
361         u64                     runtime;
362         u64                     burst;
363         u64                     runtime_snap;
364         s64                     hierarchical_quota;
365
366         u8                      idle;
367         u8                      period_active;
368         u8                      slack_started;
369         struct hrtimer          period_timer;
370         struct hrtimer          slack_timer;
371         struct list_head        throttled_cfs_rq;
372
373         /* Statistics: */
374         int                     nr_periods;
375         int                     nr_throttled;
376         int                     nr_burst;
377         u64                     throttled_time;
378         u64                     burst_time;
379 #endif
380 };
381
382 /* Task group related information */
383 struct task_group {
384         struct cgroup_subsys_state css;
385
386 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
387         /* schedulable entities of this group on each CPU */
388         struct sched_entity     **se;
389         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
390         struct cfs_rq           **cfs_rq;
391         unsigned long           shares;
392
393         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
394         int                     idle;
395
396 #ifdef  CONFIG_SMP
397         /*
398          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
399          * it in its own cacheline separated from the fields above which
400          * will also be accessed at each tick.
401          */
402         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
403 #endif
404 #endif
405
406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
407         struct sched_rt_entity  **rt_se;
408         struct rt_rq            **rt_rq;
409
410         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
411 #endif
412
413         struct rcu_head         rcu;
414         struct list_head        list;
415
416         struct task_group       *parent;
417         struct list_head        siblings;
418         struct list_head        children;
419
420 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
421         struct autogroup        *autogroup;
422 #endif
423
424         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
425
426 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
427         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
428         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
429         /* Clamp values requested for a task group */
430         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
431         /* Effective clamp values used for a task group */
432         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
433 #endif
434
435 };
436
437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
438 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
439
440 /*
441  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
442  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
443  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
444  * too large, so as the shares value of a task group.
445  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
446  *  limitation from this.)
447  */
448 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
449 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
450 #endif
451
452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
453
454 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
455                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
456
457 /*
458  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
459  * leaving it for the final time.
460  *
461  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
462  */
463 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
464 {
465         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
466 }
467
468 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
469
470 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
471 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
472 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
473 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
474 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
475                         struct sched_entity *se, int cpu,
476                         struct sched_entity *parent);
477 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
478
479 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
480 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
481 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
482
483 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
484 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
485 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
486 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
487                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
488                 struct sched_rt_entity *parent);
489 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
490 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
491 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
492 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
493 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
494
495 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
496 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
497                                struct task_group *parent);
498 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
499 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
500
501 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
502
503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
504 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
505
506 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
507
508 #ifdef CONFIG_SMP
509 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
510                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
511 #else /* !CONFIG_SMP */
512 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
513                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
514 #endif /* CONFIG_SMP */
515 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
516
517 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
518
519 struct cfs_bandwidth { };
520
521 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
522
523 /* CFS-related fields in a runqueue */
524 struct cfs_rq {
525         struct load_weight      load;
526         unsigned int            nr_running;
527         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
528         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
529         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
530
531         u64                     exec_clock;
532         u64                     min_vruntime;
533 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
534         unsigned int            forceidle_seq;
535         u64                     min_vruntime_fi;
536 #endif
537
538 #ifndef CONFIG_64BIT
539         u64                     min_vruntime_copy;
540 #endif
541
542         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
543
544         /*
545          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
546          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
547          */
548         struct sched_entity     *curr;
549         struct sched_entity     *next;
550         struct sched_entity     *last;
551         struct sched_entity     *skip;
552
553 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
554         unsigned int            nr_spread_over;
555 #endif
556
557 #ifdef CONFIG_SMP
558         /*
559          * CFS load tracking
560          */
561         struct sched_avg        avg;
562 #ifndef CONFIG_64BIT
563         u64                     load_last_update_time_copy;
564 #endif
565         struct {
566                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
567                 int             nr;
568                 unsigned long   load_avg;
569                 unsigned long   util_avg;
570                 unsigned long   runnable_avg;
571         } removed;
572
573 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
574         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
575         long                    propagate;
576         long                    prop_runnable_sum;
577
578         /*
579          *   h_load = weight * f(tg)
580          *
581          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
582          * this group.
583          */
584         unsigned long           h_load;
585         u64                     last_h_load_update;
586         struct sched_entity     *h_load_next;
587 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
588 #endif /* CONFIG_SMP */
589
590 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
591         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
592
593         /*
594          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
595          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
596          * (like users, containers etc.)
597          *
598          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
599          * This list is used during load balance.
600          */
601         int                     on_list;
602         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
603         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
604
605         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
606         int                     idle;
607
608 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
609         int                     runtime_enabled;
610         s64                     runtime_remaining;
611
612         u64                     throttled_clock;
613         u64                     throttled_clock_pelt;
614         u64                     throttled_clock_pelt_time;
615         int                     throttled;
616         int                     throttle_count;
617         struct list_head        throttled_list;
618 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
619 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
620 };
621
622 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
623 {
624         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
625 }
626
627 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
628 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
629 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
630 #endif
631
632 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
633 struct rt_rq {
634         struct rt_prio_array    active;
635         unsigned int            rt_nr_running;
636         unsigned int            rr_nr_running;
637 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
638         struct {
639                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
640 #ifdef CONFIG_SMP
641                 int             next; /* next highest */
642 #endif
643         } highest_prio;
644 #endif
645 #ifdef CONFIG_SMP
646         unsigned int            rt_nr_migratory;
647         unsigned int            rt_nr_total;
648         int                     overloaded;
649         struct plist_head       pushable_tasks;
650
651 #endif /* CONFIG_SMP */
652         int                     rt_queued;
653
654         int                     rt_throttled;
655         u64                     rt_time;
656         u64                     rt_runtime;
657         /* Nests inside the rq lock: */
658         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
659
660 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
661         unsigned int            rt_nr_boosted;
662
663         struct rq               *rq;
664         struct task_group       *tg;
665 #endif
666 };
667
668 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
669 {
670         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
671 }
672
673 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
674 struct dl_rq {
675         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
676         struct rb_root_cached   root;
677
678         unsigned int            dl_nr_running;
679
680 #ifdef CONFIG_SMP
681         /*
682          * Deadline values of the currently executing and the
683          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
684          * the decision whether or not a ready but not running task
685          * should migrate somewhere else.
686          */
687         struct {
688                 u64             curr;
689                 u64             next;
690         } earliest_dl;
691
692         unsigned int            dl_nr_migratory;
693         int                     overloaded;
694
695         /*
696          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
697          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
698          * of the leftmost (earliest deadline) element.
699          */
700         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
701 #else
702         struct dl_bw            dl_bw;
703 #endif
704         /*
705          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
706          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
707          * task blocks
708          */
709         u64                     running_bw;
710
711         /*
712          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
713          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
714          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
715          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
716          * policy, or terminates).
717          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
718          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
719          */
720         u64                     this_bw;
721         u64                     extra_bw;
722
723         /*
724          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
725          * by the GRUB algorithm.
726          */
727         u64                     bw_ratio;
728 };
729
730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
731 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
732 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
733
734 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
735 {
736         if (!entity_is_task(se))
737                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
738 }
739
740 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
741 {
742         if (entity_is_task(se))
743                 return !!se->on_rq;
744         else
745                 return se->runnable_weight;
746 }
747
748 #else
749 #define entity_is_task(se)      1
750
751 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
752
753 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
754 {
755         return !!se->on_rq;
756 }
757 #endif
758
759 #ifdef CONFIG_SMP
760 /*
761  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
762  */
763 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
764 {
765         return scale_load_down(se->load.weight);
766 }
767
768
769 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
770 {
771         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
772 }
773
774 struct perf_domain {
775         struct em_perf_domain *em_pd;
776         struct perf_domain *next;
777         struct rcu_head rcu;
778 };
779
780 /* Scheduling group status flags */
781 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
782 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
783
784 /*
785  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
786  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
787  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
788  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
789  * object.
790  *
791  */
792 struct root_domain {
793         atomic_t                refcount;
794         atomic_t                rto_count;
795         struct rcu_head         rcu;
796         cpumask_var_t           span;
797         cpumask_var_t           online;
798
799         /*
800          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
801          * - More than one runnable task
802          * - Running task is misfit
803          */
804         int                     overload;
805
806         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
807         int                     overutilized;
808
809         /*
810          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
811          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
812          */
813         cpumask_var_t           dlo_mask;
814         atomic_t                dlo_count;
815         struct dl_bw            dl_bw;
816         struct cpudl            cpudl;
817
818         /*
819          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
820          * updated. It's monotonously increasing value.
821          *
822          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
823          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
824          */
825         u64 visit_gen;
826
827 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
828         /*
829          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
830          */
831         struct irq_work         rto_push_work;
832         raw_spinlock_t          rto_lock;
833         /* These are only updated and read within rto_lock */
834         int                     rto_loop;
835         int                     rto_cpu;
836         /* These atomics are updated outside of a lock */
837         atomic_t                rto_loop_next;
838         atomic_t                rto_loop_start;
839 #endif
840         /*
841          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
842          * one runnable RT task.
843          */
844         cpumask_var_t           rto_mask;
845         struct cpupri           cpupri;
846
847         unsigned long           max_cpu_capacity;
848
849         /*
850          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
851          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
852          */
853         struct perf_domain __rcu *pd;
854 };
855
856 extern void init_defrootdomain(void);
857 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
858 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
859 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
860 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
861
862 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
863 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
864 #endif
865 #endif /* CONFIG_SMP */
866
867 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
868 /*
869  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
870  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
871  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
872  *
873  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
874  * clamp value.
875  */
876 struct uclamp_bucket {
877         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
878         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
879 };
880
881 /*
882  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
883  * @value: currently active clamp values for a rq
884  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
885  *
886  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
887  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
888  * (or actually running) with that value.
889  *
890  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
891  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
892  *
893  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
894  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
895  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
896  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
897  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
898  *
899  * Since on each system we expect only a limited number of different
900  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
901  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
902  */
903 struct uclamp_rq {
904         unsigned int value;
905         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
906 };
907
908 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
909 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
910
911 /*
912  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
913  *
914  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
915  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
916  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
917  */
918 struct rq {
919         /* runqueue lock: */
920         raw_spinlock_t          __lock;
921
922         /*
923          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
924          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
925          */
926         unsigned int            nr_running;
927 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
928         unsigned int            nr_numa_running;
929         unsigned int            nr_preferred_running;
930         unsigned int            numa_migrate_on;
931 #endif
932 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
935         unsigned int            has_blocked_load;
936         call_single_data_t      nohz_csd;
937 #endif /* CONFIG_SMP */
938         unsigned int            nohz_tick_stopped;
939         atomic_t                nohz_flags;
940 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
941
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         unsigned int            ttwu_pending;
944 #endif
945         u64                     nr_switches;
946
947 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
948         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
949         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
950         unsigned int            uclamp_flags;
951 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
952 #endif
953
954         struct cfs_rq           cfs;
955         struct rt_rq            rt;
956         struct dl_rq            dl;
957
958 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
959         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
960         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
961         struct list_head        *tmp_alone_branch;
962 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
963
964         /*
965          * This is part of a global counter where only the total sum
966          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
967          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
968          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
969          */
970         unsigned int            nr_uninterruptible;
971
972         struct task_struct __rcu        *curr;
973         struct task_struct      *idle;
974         struct task_struct      *stop;
975         unsigned long           next_balance;
976         struct mm_struct        *prev_mm;
977
978         unsigned int            clock_update_flags;
979         u64                     clock;
980         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
981         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
982         u64                     clock_pelt;
983         unsigned long           lost_idle_time;
984
985         atomic_t                nr_iowait;
986
987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
988         u64 last_seen_need_resched_ns;
989         int ticks_without_resched;
990 #endif
991
992 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
993         int membarrier_state;
994 #endif
995
996 #ifdef CONFIG_SMP
997         struct root_domain              *rd;
998         struct sched_domain __rcu       *sd;
999
1000         unsigned long           cpu_capacity;
1001         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1002
1003         struct callback_head    *balance_callback;
1004
1005         unsigned char           nohz_idle_balance;
1006         unsigned char           idle_balance;
1007
1008         unsigned long           misfit_task_load;
1009
1010         /* For active balancing */
1011         int                     active_balance;
1012         int                     push_cpu;
1013         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1014
1015         /* CPU of this runqueue: */
1016         int                     cpu;
1017         int                     online;
1018
1019         struct list_head cfs_tasks;
1020
1021         struct sched_avg        avg_rt;
1022         struct sched_avg        avg_dl;
1023 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1024         struct sched_avg        avg_irq;
1025 #endif
1026 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1027         struct sched_avg        avg_thermal;
1028 #endif
1029         u64                     idle_stamp;
1030         u64                     avg_idle;
1031
1032         unsigned long           wake_stamp;
1033         u64                     wake_avg_idle;
1034
1035         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1036         u64                     max_idle_balance_cost;
1037
1038 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1039         struct rcuwait          hotplug_wait;
1040 #endif
1041 #endif /* CONFIG_SMP */
1042
1043 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1044         u64                     prev_irq_time;
1045 #endif
1046 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1047         u64                     prev_steal_time;
1048 #endif
1049 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1050         u64                     prev_steal_time_rq;
1051 #endif
1052
1053         /* calc_load related fields */
1054         unsigned long           calc_load_update;
1055         long                    calc_load_active;
1056
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1058 #ifdef CONFIG_SMP
1059         call_single_data_t      hrtick_csd;
1060 #endif
1061         struct hrtimer          hrtick_timer;
1062         ktime_t                 hrtick_time;
1063 #endif
1064
1065 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1066         /* latency stats */
1067         struct sched_info       rq_sched_info;
1068         unsigned long long      rq_cpu_time;
1069         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1070
1071         /* sys_sched_yield() stats */
1072         unsigned int            yld_count;
1073
1074         /* schedule() stats */
1075         unsigned int            sched_count;
1076         unsigned int            sched_goidle;
1077
1078         /* try_to_wake_up() stats */
1079         unsigned int            ttwu_count;
1080         unsigned int            ttwu_local;
1081 #endif
1082
1083 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1084         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1085         struct cpuidle_state    *idle_state;
1086 #endif
1087
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089         unsigned int            nr_pinned;
1090 #endif
1091         unsigned int            push_busy;
1092         struct cpu_stop_work    push_work;
1093
1094 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1095         /* per rq */
1096         struct rq               *core;
1097         struct task_struct      *core_pick;
1098         unsigned int            core_enabled;
1099         unsigned int            core_sched_seq;
1100         struct rb_root          core_tree;
1101
1102         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1103         unsigned int            core_task_seq;
1104         unsigned int            core_pick_seq;
1105         unsigned long           core_cookie;
1106         unsigned int            core_forceidle_count;
1107         unsigned int            core_forceidle_seq;
1108         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1109         u64                     core_forceidle_start;
1110 #endif
1111 };
1112
1113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1114
1115 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1116 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1117 {
1118         return cfs_rq->rq;
1119 }
1120
1121 #else
1122
1123 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1124 {
1125         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1126 }
1127 #endif
1128
1129 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1130 {
1131 #ifdef CONFIG_SMP
1132         return rq->cpu;
1133 #else
1134         return 0;
1135 #endif
1136 }
1137
1138 #define MDF_PUSH        0x01
1139
1140 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         return p->migration_disabled;
1144 #else
1145         return false;
1146 #endif
1147 }
1148
1149 struct sched_group;
1150 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1151 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1152
1153 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1154
1155 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1156 {
1157         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1158 }
1159
1160 static inline bool sched_core_disabled(void)
1161 {
1162         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1167  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1168  */
1169 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (sched_core_enabled(rq))
1172                 return &rq->core->__lock;
1173
1174         return &rq->__lock;
1175 }
1176
1177 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1178 {
1179         if (rq->core_enabled)
1180                 return &rq->core->__lock;
1181
1182         return &rq->__lock;
1183 }
1184
1185 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1186
1187 /*
1188  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1189  * when core scheduling is enabled.
1190  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1191  * cookie if the CPU is in an idle core.
1192  */
1193 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1194 {
1195         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1196         if (!sched_core_enabled(rq))
1197                 return true;
1198
1199         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1200 }
1201
1202 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1203 {
1204         bool idle_core = true;
1205         int cpu;
1206
1207         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1208         if (!sched_core_enabled(rq))
1209                 return true;
1210
1211         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1212                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1213                         idle_core = false;
1214                         break;
1215                 }
1216         }
1217
1218         /*
1219          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1220          * cookies.
1221          */
1222         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1223 }
1224
1225 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1226                                             struct task_struct *p,
1227                                             struct sched_group *group)
1228 {
1229         int cpu;
1230
1231         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1232         if (!sched_core_enabled(rq))
1233                 return true;
1234
1235         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1236                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1237                         return true;
1238         }
1239         return false;
1240 }
1241
1242 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1243 {
1244         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1245 }
1246
1247 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1248 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1249
1250 extern void sched_core_get(void);
1251 extern void sched_core_put(void);
1252
1253 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1254
1255 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1256 {
1257         return false;
1258 }
1259
1260 static inline bool sched_core_disabled(void)
1261 {
1262         return true;
1263 }
1264
1265 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1266 {
1267         return &rq->__lock;
1268 }
1269
1270 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1271 {
1272         return &rq->__lock;
1273 }
1274
1275 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1276 {
1277         return true;
1278 }
1279
1280 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1281 {
1282         return true;
1283 }
1284
1285 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1286                                             struct task_struct *p,
1287                                             struct sched_group *group)
1288 {
1289         return true;
1290 }
1291 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1292
1293 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1294 {
1295         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1296 }
1297
1298 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1299 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1300 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1301
1302 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1303 {
1304         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1305 }
1306
1307 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1308 {
1309         local_irq_disable();
1310         raw_spin_rq_lock(rq);
1311 }
1312
1313 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1314 {
1315         raw_spin_rq_unlock(rq);
1316         local_irq_enable();
1317 }
1318
1319 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1320 {
1321         unsigned long flags;
1322         local_irq_save(flags);
1323         raw_spin_rq_lock(rq);
1324         return flags;
1325 }
1326
1327 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1328 {
1329         raw_spin_rq_unlock(rq);
1330         local_irq_restore(flags);
1331 }
1332
1333 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1334 do {                                            \
1335         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1336 } while (0)
1337
1338 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1339 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1340
1341 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1342 {
1343         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1344                 __update_idle_core(rq);
1345 }
1346
1347 #else
1348 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1349 #endif
1350
1351 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1352
1353 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1354 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1355 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1356 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1357 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1358
1359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1360 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1361 {
1362         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1363         return container_of(se, struct task_struct, se);
1364 }
1365
1366 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1367 {
1368         return p->se.cfs_rq;
1369 }
1370
1371 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1372 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1373 {
1374         return se->cfs_rq;
1375 }
1376
1377 /* runqueue "owned" by this group */
1378 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1379 {
1380         return grp->my_q;
1381 }
1382
1383 #else
1384
1385 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1386 {
1387         return container_of(se, struct task_struct, se);
1388 }
1389
1390 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1391 {
1392         return &task_rq(p)->cfs;
1393 }
1394
1395 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1396 {
1397         struct task_struct *p = task_of(se);
1398         struct rq *rq = task_rq(p);
1399
1400         return &rq->cfs;
1401 }
1402
1403 /* runqueue "owned" by this group */
1404 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1405 {
1406         return NULL;
1407 }
1408 #endif
1409
1410 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1411
1412 /*
1413  * rq::clock_update_flags bits
1414  *
1415  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1416  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1417  *  neighbouring rq clock updates.
1418  *
1419  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1420  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1421  *
1422  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1423  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1424  *
1425  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1426  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1427  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1428  *
1429  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1430  *
1431  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1432  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1433  * back.
1434  */
1435 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1436 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1437 #define RQCF_UPDATED            0x04
1438
1439 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1440 {
1441         /*
1442          * The only reason for not seeing a clock update since the
1443          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1444          */
1445         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1446 }
1447
1448 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1449 {
1450         lockdep_assert_rq_held(rq);
1451         assert_clock_updated(rq);
1452
1453         return rq->clock;
1454 }
1455
1456 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1457 {
1458         lockdep_assert_rq_held(rq);
1459         assert_clock_updated(rq);
1460
1461         return rq->clock_task;
1462 }
1463
1464 /**
1465  * By default the decay is the default pelt decay period.
1466  * The decay shift can change the decay period in
1467  * multiples of 32.
1468  *  Decay shift         Decay period(ms)
1469  *      0                       32
1470  *      1                       64
1471  *      2                       128
1472  *      3                       256
1473  *      4                       512
1474  */
1475 extern int sched_thermal_decay_shift;
1476
1477 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1478 {
1479         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1480 }
1481
1482 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1483 {
1484         lockdep_assert_rq_held(rq);
1485         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1490  * request is canceled.
1491  */
1492 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1493 {
1494         lockdep_assert_rq_held(rq);
1495         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1496 }
1497
1498 struct rq_flags {
1499         unsigned long flags;
1500         struct pin_cookie cookie;
1501 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1502         /*
1503          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1504          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1505          * restored in rq_repin_lock().
1506          */
1507         unsigned int clock_update_flags;
1508 #endif
1509 };
1510
1511 extern struct callback_head balance_push_callback;
1512
1513 /*
1514  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1515  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1516  *
1517  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1518  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1519  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1520  *
1521  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1522  */
1523 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1524 {
1525         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1526
1527 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1528         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1529         rf->clock_update_flags = 0;
1530 #ifdef CONFIG_SMP
1531         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1532 #endif
1533 #endif
1534 }
1535
1536 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1537 {
1538 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1539         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1540                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1541 #endif
1542
1543         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1544 }
1545
1546 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1547 {
1548         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1549
1550 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1551         /*
1552          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1553          */
1554         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1555 #endif
1556 }
1557
1558 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1559         __acquires(rq->lock);
1560
1561 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1562         __acquires(p->pi_lock)
1563         __acquires(rq->lock);
1564
1565 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1566         __releases(rq->lock)
1567 {
1568         rq_unpin_lock(rq, rf);
1569         raw_spin_rq_unlock(rq);
1570 }
1571
1572 static inline void
1573 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1574         __releases(rq->lock)
1575         __releases(p->pi_lock)
1576 {
1577         rq_unpin_lock(rq, rf);
1578         raw_spin_rq_unlock(rq);
1579         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1580 }
1581
1582 static inline void
1583 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1584         __acquires(rq->lock)
1585 {
1586         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1587         rq_pin_lock(rq, rf);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1592         __acquires(rq->lock)
1593 {
1594         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1595         rq_pin_lock(rq, rf);
1596 }
1597
1598 static inline void
1599 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1600         __acquires(rq->lock)
1601 {
1602         raw_spin_rq_lock(rq);
1603         rq_pin_lock(rq, rf);
1604 }
1605
1606 static inline void
1607 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1608         __releases(rq->lock)
1609 {
1610         rq_unpin_lock(rq, rf);
1611         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1612 }
1613
1614 static inline void
1615 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1616         __releases(rq->lock)
1617 {
1618         rq_unpin_lock(rq, rf);
1619         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1620 }
1621
1622 static inline void
1623 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1624         __releases(rq->lock)
1625 {
1626         rq_unpin_lock(rq, rf);
1627         raw_spin_rq_unlock(rq);
1628 }
1629
1630 static inline struct rq *
1631 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1632         __acquires(rq->lock)
1633 {
1634         struct rq *rq;
1635
1636         local_irq_disable();
1637         rq = this_rq();
1638         rq_lock(rq, rf);
1639         return rq;
1640 }
1641
1642 #ifdef CONFIG_NUMA
1643 enum numa_topology_type {
1644         NUMA_DIRECT,
1645         NUMA_GLUELESS_MESH,
1646         NUMA_BACKPLANE,
1647 };
1648 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1649 extern int sched_max_numa_distance;
1650 extern bool find_numa_distance(int distance);
1651 extern void sched_init_numa(int offline_node);
1652 extern void sched_update_numa(int cpu, bool online);
1653 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1654 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1655 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1656 #else
1657 static inline void sched_init_numa(int offline_node) { }
1658 static inline void sched_update_numa(int cpu, bool online) { }
1659 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1660 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1661 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1662 {
1663         return nr_cpu_ids;
1664 }
1665 #endif
1666
1667 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1668 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1669 enum numa_faults_stats {
1670         NUMA_MEM = 0,
1671         NUMA_CPU,
1672         NUMA_MEMBUF,
1673         NUMA_CPUBUF
1674 };
1675 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1676 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1677 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1678                         int cpu, int scpu);
1679 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1680 #else
1681 static inline void
1682 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1683 {
1684 }
1685 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1686
1687 #ifdef CONFIG_SMP
1688
1689 static inline void
1690 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1691                        struct callback_head *head,
1692                        void (*func)(struct rq *rq))
1693 {
1694         lockdep_assert_rq_held(rq);
1695
1696         /*
1697          * Don't (re)queue an already queued item; nor queue anything when
1698          * balance_push() is active, see the comment with
1699          * balance_push_callback.
1700          */
1701         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1702                 return;
1703
1704         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1705         head->next = rq->balance_callback;
1706         rq->balance_callback = head;
1707 }
1708
1709 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1710         rcu_dereference_check((p), \
1711                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1712
1713 /*
1714  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1715  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1716  *
1717  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1718  * preempt-disabled sections.
1719  */
1720 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1721         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1722                         __sd; __sd = __sd->parent)
1723
1724 /**
1725  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1726  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1727  *              be returned.
1728  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1729  *              for the given CPU.
1730  *
1731  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1732  */
1733 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1734 {
1735         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1736
1737         for_each_domain(cpu, sd) {
1738                 if (!(sd->flags & flag))
1739                         break;
1740                 hsd = sd;
1741         }
1742
1743         return hsd;
1744 }
1745
1746 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1747 {
1748         struct sched_domain *sd;
1749
1750         for_each_domain(cpu, sd) {
1751                 if (sd->flags & flag)
1752                         break;
1753         }
1754
1755         return sd;
1756 }
1757
1758 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1759 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1760 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1761 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1762 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1763 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1764 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1765 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1766
1767 struct sched_group_capacity {
1768         atomic_t                ref;
1769         /*
1770          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1771          * for a single CPU.
1772          */
1773         unsigned long           capacity;
1774         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1775         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1776         unsigned long           next_update;
1777         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1778
1779 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1780         int                     id;
1781 #endif
1782
1783         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1784 };
1785
1786 struct sched_group {
1787         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1788         atomic_t                ref;
1789
1790         unsigned int            group_weight;
1791         struct sched_group_capacity *sgc;
1792         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1793         int                     flags;
1794
1795         /*
1796          * The CPUs this group covers.
1797          *
1798          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1799          * by attaching extra space to the end of the structure,
1800          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1801          */
1802         unsigned long           cpumask[];
1803 };
1804
1805 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1806 {
1807         return to_cpumask(sg->cpumask);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * See build_balance_mask().
1812  */
1813 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1814 {
1815         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1816 }
1817
1818 /**
1819  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1820  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1821  */
1822 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1823 {
1824         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1825 }
1826
1827 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1828
1829 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1830 void update_sched_domain_debugfs(void);
1831 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1832 #else
1833 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1834 {
1835 }
1836 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1837 {
1838 }
1839 #endif
1840
1841 extern int sched_update_scaling(void);
1842 #endif /* CONFIG_SMP */
1843
1844 #include "stats.h"
1845
1846 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1847
1848 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1849
1850 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1851 {
1852         if (schedstat_enabled())
1853                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1854 }
1855
1856 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1857
1858 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1859 {
1860         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1861                 __sched_core_tick(rq);
1862 }
1863
1864 #else
1865
1866 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1867
1868 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1869
1870 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1871
1872 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1873
1874 /*
1875  * Return the group to which this tasks belongs.
1876  *
1877  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1878  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1879  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1880  *
1881  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1882  * core changes this before calling sched_move_task().
1883  *
1884  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1885  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1886  */
1887 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1888 {
1889         return p->sched_task_group;
1890 }
1891
1892 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1893 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1894 {
1895 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1896         struct task_group *tg = task_group(p);
1897 #endif
1898
1899 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1900         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1901         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1902         p->se.parent = tg->se[cpu];
1903 #endif
1904
1905 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1906         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1907         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1908 #endif
1909 }
1910
1911 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1912
1913 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1914 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1915 {
1916         return NULL;
1917 }
1918
1919 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1920
1921 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1922 {
1923         set_task_rq(p, cpu);
1924 #ifdef CONFIG_SMP
1925         /*
1926          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1927          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1928          * per-task data have been completed by this moment.
1929          */
1930         smp_wmb();
1931         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1932         p->wake_cpu = cpu;
1933 #endif
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1938  */
1939 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1940 # define const_debug __read_mostly
1941 #else
1942 # define const_debug const
1943 #endif
1944
1945 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1946         __SCHED_FEAT_##name ,
1947
1948 enum {
1949 #include "features.h"
1950         __SCHED_FEAT_NR,
1951 };
1952
1953 #undef SCHED_FEAT
1954
1955 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1956
1957 /*
1958  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1959  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1960  */
1961 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1962
1963 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1964 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1965 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1966 {                                                                       \
1967         return static_key_##enabled(key);                               \
1968 }
1969
1970 #include "features.h"
1971 #undef SCHED_FEAT
1972
1973 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1974 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1975
1976 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1977
1978 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1979
1980 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1981
1982 #else /* !SCHED_DEBUG */
1983
1984 /*
1985  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1986  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1987  * features default.
1988  */
1989 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1990         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1991 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1992 #include "features.h"
1993         0;
1994 #undef SCHED_FEAT
1995
1996 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1997
1998 #endif /* SCHED_DEBUG */
1999
2000 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2001 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2002
2003 static inline u64 global_rt_period(void)
2004 {
2005         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2006 }
2007
2008 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2009 {
2010         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2011                 return RUNTIME_INF;
2012
2013         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2014 }
2015
2016 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2017 {
2018         return rq->curr == p;
2019 }
2020
2021 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2022 {
2023 #ifdef CONFIG_SMP
2024         return p->on_cpu;
2025 #else
2026         return task_current(rq, p);
2027 #endif
2028 }
2029
2030 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2031 {
2032         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2033 }
2034
2035 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2036 {
2037         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2038 }
2039
2040 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2041 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2042 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2043 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2044
2045 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2046 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2047 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2048
2049 #ifdef CONFIG_SMP
2050 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2051 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2052 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2053 #endif
2054
2055 /*
2056  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2057  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2058  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2059  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2060  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2061  * slice expiry etc.
2062  */
2063
2064 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2065 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2066
2067 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2068 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2069
2070 /*
2071  * {de,en}queue flags:
2072  *
2073  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2074  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2075  *
2076  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2077  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2078  *                should preserve as much state as possible.
2079  *
2080  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2081  *        in the runqueue.
2082  *
2083  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2084  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2085  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2086  *
2087  */
2088
2089 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2090 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2091 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2092 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2093
2094 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2095 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2096 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2097 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2098
2099 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2100 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2101 #ifdef CONFIG_SMP
2102 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2103 #else
2104 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2105 #endif
2106
2107 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2108
2109 struct sched_class {
2110
2111 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2112         int uclamp_enabled;
2113 #endif
2114
2115         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2116         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2117         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2118         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2119
2120         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2121
2122         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2123
2124         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2125         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2126
2127 #ifdef CONFIG_SMP
2128         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2129         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2130
2131         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2132
2133         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2134
2135         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2136
2137         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2138                                  const struct cpumask *newmask,
2139                                  u32 flags);
2140
2141         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2142         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2143
2144         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2145 #endif
2146
2147         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2148         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2149         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2150
2151         /*
2152          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2153          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2154          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2155          */
2156         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2157         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2158         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2159                               int oldprio);
2160
2161         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2162                                         struct task_struct *task);
2163
2164         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2165
2166 #define TASK_SET_GROUP          0
2167 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2168
2169 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2170         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2171 #endif
2172 };
2173
2174 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2175 {
2176         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2177         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2178 }
2179
2180 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2181 {
2182         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2183 }
2184
2185
2186 /*
2187  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2188  * section which is ordered by the linker script:
2189  *
2190  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2191  *
2192  * *CAREFUL* they are laid out in *REVERSE* order!!!
2193  *
2194  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2195  */
2196 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2197 const struct sched_class name##_sched_class \
2198         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2199         __section("__" #name "_sched_class")
2200
2201 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2202 extern struct sched_class __sched_class_highest[];
2203 extern struct sched_class __sched_class_lowest[];
2204
2205 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2206         for (class = (_from); class < (_to); class++)
2207
2208 #define for_each_class(class) \
2209         for_class_range(class, __sched_class_highest, __sched_class_lowest)
2210
2211 #define sched_class_above(_a, _b)       ((_a) < (_b))
2212
2213 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2214 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2215 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2216 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2217 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2218
2219 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2220 {
2221         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2222 }
2223
2224 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2225 {
2226         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2227 }
2228
2229 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2230 {
2231         return rq->rt.rt_queued > 0;
2232 }
2233
2234 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2235 {
2236         return rq->cfs.nr_running > 0;
2237 }
2238
2239 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2240 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2241
2242 #define SCA_CHECK               0x01
2243 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2244 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2245 #define SCA_USER                0x08
2246
2247 #ifdef CONFIG_SMP
2248
2249 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2250
2251 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2252
2253 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2254
2255 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2256 {
2257         struct task_struct *p = rq->curr;
2258
2259         lockdep_assert_rq_held(rq);
2260
2261         if (rq->push_busy)
2262                 return NULL;
2263
2264         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2265                 return NULL;
2266
2267         if (p->migration_disabled)
2268                 return NULL;
2269
2270         rq->push_busy = true;
2271         return get_task_struct(p);
2272 }
2273
2274 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2275
2276 #endif
2277
2278 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2279 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2280                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2281 {
2282         rq->idle_state = idle_state;
2283 }
2284
2285 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2286 {
2287         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2288
2289         return rq->idle_state;
2290 }
2291 #else
2292 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2293                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2294 {
2295 }
2296
2297 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2298 {
2299         return NULL;
2300 }
2301 #endif
2302
2303 extern void schedule_idle(void);
2304
2305 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2306 extern void sched_init_granularity(void);
2307 extern void update_max_interval(void);
2308
2309 extern void init_sched_dl_class(void);
2310 extern void init_sched_rt_class(void);
2311 extern void init_sched_fair_class(void);
2312
2313 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2314
2315 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2316 extern void resched_cpu(int cpu);
2317
2318 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2319 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2320 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
2321
2322 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2323 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2324 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2325
2326 #define BW_SHIFT                20
2327 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2328 #define RATIO_SHIFT             8
2329 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2330 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2331 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2332
2333 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2334 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2335
2336 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2337 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2338 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2339
2340 /*
2341  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2342  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2343  * nohz mode if necessary.
2344  */
2345 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2346 {
2347         int cpu = cpu_of(rq);
2348
2349         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2350                 return;
2351
2352         if (sched_can_stop_tick(rq))
2353                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2354         else
2355                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2356 }
2357 #else
2358 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2359 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2360 #endif
2361
2362 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2363 {
2364         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2365
2366         rq->nr_running = prev_nr + count;
2367         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2368                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2369         }
2370
2371 #ifdef CONFIG_SMP
2372         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2373                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2374                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2375         }
2376 #endif
2377
2378         sched_update_tick_dependency(rq);
2379 }
2380
2381 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2382 {
2383         rq->nr_running -= count;
2384         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2385                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2386         }
2387
2388         /* Check if we still need preemption */
2389         sched_update_tick_dependency(rq);
2390 }
2391
2392 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2393 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2394
2395 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2396
2397 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2398 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2399
2400 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2401 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2402 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2403 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2404 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2405 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2406 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2407
2408 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2409
2410 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2411 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2412 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2413 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2414 #endif
2415
2416 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2417
2418 /*
2419  * Use hrtick when:
2420  *  - enabled by features
2421  *  - hrtimer is actually high res
2422  */
2423 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2424 {
2425         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2426                 return 0;
2427         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2428 }
2429
2430 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2431 {
2432         if (!sched_feat(HRTICK))
2433                 return 0;
2434         return hrtick_enabled(rq);
2435 }
2436
2437 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2438 {
2439         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2440                 return 0;
2441         return hrtick_enabled(rq);
2442 }
2443
2444 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2445
2446 #else
2447
2448 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2449 {
2450         return 0;
2451 }
2452
2453 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2454 {
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2459 {
2460         return 0;
2461 }
2462
2463 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2464
2465 #ifndef arch_scale_freq_tick
2466 static __always_inline
2467 void arch_scale_freq_tick(void)
2468 {
2469 }
2470 #endif
2471
2472 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2473 /**
2474  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2475  * @cpu: the CPU in question.
2476  *
2477  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2478  *
2479  *     f_curr
2480  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2481  *     f_max
2482  */
2483 static __always_inline
2484 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2485 {
2486         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2487 }
2488 #endif
2489
2490 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2491 /*
2492  * In double_lock_balance()/double_rq_lock(), we use raw_spin_rq_lock() to
2493  * acquire rq lock instead of rq_lock(). So at the end of these two functions
2494  * we need to call double_rq_clock_clear_update() to clear RQCF_UPDATED of
2495  * rq->clock_update_flags to avoid the WARN_DOUBLE_CLOCK warning.
2496  */
2497 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2498 {
2499         rq1->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2500         /* rq1 == rq2 for !CONFIG_SMP, so just clear RQCF_UPDATED once. */
2501 #ifdef CONFIG_SMP
2502         rq2->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2503 #endif
2504 }
2505 #else
2506 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2) {}
2507 #endif
2508
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510
2511 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2512 {
2513 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2514         /*
2515          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2516          * order by core-id first and cpu-id second.
2517          *
2518          * Notably:
2519          *
2520          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2521          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2522          *
2523          * when only cpu-id is considered.
2524          */
2525         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2526                 return true;
2527         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2528                 return false;
2529
2530         /*
2531          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2532          */
2533 #endif
2534         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2535 }
2536
2537 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2538
2539 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2540
2541 /*
2542  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2543  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2544  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2545  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2546  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2547  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2548  */
2549 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2550         __releases(this_rq->lock)
2551         __acquires(busiest->lock)
2552         __acquires(this_rq->lock)
2553 {
2554         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2555         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2556
2557         return 1;
2558 }
2559
2560 #else
2561 /*
2562  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2563  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2564  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2565  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2566  * regardless of entry order into the function.
2567  */
2568 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2569         __releases(this_rq->lock)
2570         __acquires(busiest->lock)
2571         __acquires(this_rq->lock)
2572 {
2573         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest) ||
2574             likely(raw_spin_rq_trylock(busiest))) {
2575                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2576                 return 0;
2577         }
2578
2579         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2580                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2581                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2582                 return 0;
2583         }
2584
2585         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2586         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2587
2588         return 1;
2589 }
2590
2591 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2592
2593 /*
2594  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2595  */
2596 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2597 {
2598         lockdep_assert_irqs_disabled();
2599
2600         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2601 }
2602
2603 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2604         __releases(busiest->lock)
2605 {
2606         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2607                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2608         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2609 }
2610
2611 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2612 {
2613         if (l1 > l2)
2614                 swap(l1, l2);
2615
2616         spin_lock(l1);
2617         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2618 }
2619
2620 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2621 {
2622         if (l1 > l2)
2623                 swap(l1, l2);
2624
2625         spin_lock_irq(l1);
2626         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2627 }
2628
2629 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2630 {
2631         if (l1 > l2)
2632                 swap(l1, l2);
2633
2634         raw_spin_lock(l1);
2635         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2640  *
2641  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2642  * you need to do so manually after calling.
2643  */
2644 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2645         __releases(rq1->lock)
2646         __releases(rq2->lock)
2647 {
2648         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2649                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2650         else
2651                 __release(rq2->lock);
2652         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2653 }
2654
2655 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2656 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2657 extern bool sched_smp_initialized;
2658
2659 #else /* CONFIG_SMP */
2660
2661 /*
2662  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2663  *
2664  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2665  * you need to do so manually before calling.
2666  */
2667 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2668         __acquires(rq1->lock)
2669         __acquires(rq2->lock)
2670 {
2671         BUG_ON(!irqs_disabled());
2672         BUG_ON(rq1 != rq2);
2673         raw_spin_rq_lock(rq1);
2674         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2675         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2680  *
2681  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2682  * you need to do so manually after calling.
2683  */
2684 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2685         __releases(rq1->lock)
2686         __releases(rq2->lock)
2687 {
2688         BUG_ON(rq1 != rq2);
2689         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2690         __release(rq2->lock);
2691 }
2692
2693 #endif
2694
2695 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2696 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2697
2698 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2699 extern bool sched_debug_verbose;
2700
2701 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2702 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2703 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2704 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2705 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2706 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2707
2708 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2709 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2710 extern void
2711 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2712 extern void
2713 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2714         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2715 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2716 #else
2717 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2718 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2719
2720 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2721 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2722 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2723
2724 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2725 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2726
2727 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2728 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2729 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2730 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2731 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2732
2733 /* Run rebalance_domains() */
2734 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2735 /* Update blocked load */
2736 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2737 /* Update blocked load when entering idle */
2738 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2739 /* Update nohz.next_balance */
2740 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2741
2742 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2743
2744 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2745
2746 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2747 #else
2748 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2749 #endif
2750
2751 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2752 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2753 #else
2754 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2755 #endif
2756
2757 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2758 struct irqtime {
2759         u64                     total;
2760         u64                     tick_delta;
2761         u64                     irq_start_time;
2762         struct u64_stats_sync   sync;
2763 };
2764
2765 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2766
2767 /*
2768  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2769  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2770  * and never move forward.
2771  */
2772 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2773 {
2774         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2775         unsigned int seq;
2776         u64 total;
2777
2778         do {
2779                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2780                 total = irqtime->total;
2781         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2782
2783         return total;
2784 }
2785 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2786
2787 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2788 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2789
2790 /**
2791  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2792  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2793  * @flags: Update reason flags.
2794  *
2795  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2796  * being updated.
2797  *
2798  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2799  *
2800  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2801  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2802  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2803  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2804  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2805  * active all the time (or there are RT tasks only).
2806  *
2807  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2808  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2809  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2810  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2811  */
2812 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2813 {
2814         struct update_util_data *data;
2815
2816         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2817                                                   cpu_of(rq)));
2818         if (data)
2819                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2820 }
2821 #else
2822 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2823 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2824
2825 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2826 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2827 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2828 # endif
2829 #else
2830 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2831 #endif
2832
2833 #ifdef CONFIG_SMP
2834 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2835 {
2836         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2837 }
2838
2839 /**
2840  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2841  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2842  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2843  *
2844  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2845  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2846  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2847  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2848  */
2849 enum cpu_util_type {
2850         FREQUENCY_UTIL,
2851         ENERGY_UTIL,
2852 };
2853
2854 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2855                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2856                                  struct task_struct *p);
2857
2858 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2859 {
2860         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2861 }
2862
2863 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2864 {
2865         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2866 }
2867
2868 /**
2869  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2870  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2871  *
2872  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2873  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2874  *
2875  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2876  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2877  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2878  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2879  * capacity at f_max.
2880  *
2881  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2882  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2883  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2884  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2885  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2886  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2887  *
2888  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2889  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2890  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2891  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2892  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2893  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2894  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2895  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2896  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2897  *
2898  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
2899  */
2900 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
2901 {
2902         struct cfs_rq *cfs_rq;
2903         unsigned long util;
2904
2905         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
2906         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
2907
2908         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2909                 util = max_t(unsigned long, util,
2910                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
2911         }
2912
2913         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
2914 }
2915
2916 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2917 {
2918         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2919 }
2920 #endif
2921
2922 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2923 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2924
2925 /**
2926  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2927  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2928  * @util:       The util value to clamp.
2929  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2930  *              against @rq only.
2931  *
2932  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2933  *
2934  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2935  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2936  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2937  *
2938  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2939  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2940  * static key is disabled.
2941  */
2942 static __always_inline
2943 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2944                                   struct task_struct *p)
2945 {
2946         unsigned long min_util = 0;
2947         unsigned long max_util = 0;
2948
2949         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2950                 return util;
2951
2952         if (p) {
2953                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2954                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2955
2956                 /*
2957                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2958                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2959                  */
2960                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2961                         goto out;
2962         }
2963
2964         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2965         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2966 out:
2967         /*
2968          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2969          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2970          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2971          */
2972         if (unlikely(min_util >= max_util))
2973                 return min_util;
2974
2975         return clamp(util, min_util, max_util);
2976 }
2977
2978 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
2979 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
2980 {
2981         unsigned long rq_util;
2982         unsigned long max_util;
2983
2984         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2985                 return false;
2986
2987         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
2988         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2989
2990         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
2991 }
2992
2993 /*
2994  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2995  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2996  * an operation that requires it.
2997  *
2998  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2999  * hence is active.
3000  */
3001 static inline bool uclamp_is_used(void)
3002 {
3003         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
3004 }
3005 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3006 static inline
3007 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3008                                   struct task_struct *p)
3009 {
3010         return util;
3011 }
3012
3013 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3014
3015 static inline bool uclamp_is_used(void)
3016 {
3017         return false;
3018 }
3019 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3020
3021 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3022 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3023 {
3024         return rq->avg_irq.util_avg;
3025 }
3026
3027 static inline
3028 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3029 {
3030         util *= (max - irq);
3031         util /= max;
3032
3033         return util;
3034
3035 }
3036 #else
3037 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3038 {
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 static inline
3043 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3044 {
3045         return util;
3046 }
3047 #endif
3048
3049 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3050
3051 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3052
3053 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3054
3055 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3056 {
3057         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3058 }
3059
3060 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3061
3062 #define perf_domain_span(pd) NULL
3063 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3064
3065 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3066
3067 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3068 /*
3069  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3070  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3071  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3072  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3073  */
3074 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3075                                         struct mm_struct *prev_mm,
3076                                         struct mm_struct *next_mm)
3077 {
3078         int membarrier_state;
3079
3080         if (prev_mm == next_mm)
3081                 return;
3082
3083         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3084         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3085                 return;
3086
3087         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3088 }
3089 #else
3090 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3091                                         struct mm_struct *prev_mm,
3092                                         struct mm_struct *next_mm)
3093 {
3094 }
3095 #endif
3096
3097 #ifdef CONFIG_SMP
3098 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3099 {
3100         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3101                 return false;
3102
3103         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3104                 return false;
3105
3106         return true;
3107 }
3108 #endif
3109
3110 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3111 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3112
3113 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3114 extern int preempt_dynamic_mode;
3115 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3116 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3117 #endif
3118
3119 #endif /* _KERNEL_SCHED_SCHED_H */