GNU Linux-libre 4.9.287-gnu1
[releases.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/sched/sysctl.h>
4 #include <linux/sched/rt.h>
5 #include <linux/sched/smt.h>
6 #include <linux/u64_stats_sync.h>
7 #include <linux/sched/deadline.h>
8 #include <linux/kernel_stat.h>
9 #include <linux/binfmts.h>
10 #include <linux/mutex.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/stop_machine.h>
13 #include <linux/irq_work.h>
14 #include <linux/tick.h>
15 #include <linux/slab.h>
16
17 #include "cpupri.h"
18 #include "cpudeadline.h"
19 #include "cpuacct.h"
20
21 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
22 #define SCHED_WARN_ON(x)        WARN_ONCE(x, #x)
23 #else
24 #define SCHED_WARN_ON(x)        ((void)(x))
25 #endif
26
27 struct rq;
28 struct cpuidle_state;
29
30 /* task_struct::on_rq states: */
31 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
32 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
33
34 extern __read_mostly int scheduler_running;
35
36 extern unsigned long calc_load_update;
37 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
38
39 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
40 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
41
42 #ifdef CONFIG_SMP
43 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
44 #else
45 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
46 #endif
47
48 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
49 extern void update_idle_core(struct rq *rq);
50 #else
51 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
52 #endif
53
54 /*
55  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
56  */
57 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
58
59 /*
60  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
61  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
62  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
63  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
64  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
65  *
66  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
67  * resolution (i.e. 64bit). The costs for increasing resolution when 32bit are
68  * pretty high and the returns do not justify the increased costs.
69  *
70  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED is also set, but to
71  * increase coverage and consistency always enable it on 64bit platforms.
72  */
73 #ifdef CONFIG_64BIT
74 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
75 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
76 # define scale_load_down(w) \
77 ({ \
78         unsigned long __w = (w); \
79         if (__w) \
80                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
81         __w; \
82 })
83 #else
84 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
85 # define scale_load(w)          (w)
86 # define scale_load_down(w)     (w)
87 #endif
88
89 /*
90  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
91  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
92  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
93  * following must be true:
94  *
95  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
96  *
97  */
98 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
99
100 /*
101  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
102  * 10 -> just above 1us
103  * 9  -> just above 0.5us
104  */
105 #define DL_SCALE (10)
106
107 /*
108  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
109  */
110
111 /*
112  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
113  */
114 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
115
116 static inline int idle_policy(int policy)
117 {
118         return policy == SCHED_IDLE;
119 }
120 static inline int fair_policy(int policy)
121 {
122         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
123 }
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
128 }
129
130 static inline int dl_policy(int policy)
131 {
132         return policy == SCHED_DEADLINE;
133 }
134 static inline bool valid_policy(int policy)
135 {
136         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
137                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
138 }
139
140 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
141 {
142         return rt_policy(p->policy);
143 }
144
145 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return dl_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
152  */
153 static inline bool
154 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
155 {
156         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173         unsigned int            rt_period_active;
174 };
175
176 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
177
178 /*
179  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
180  * we need some place where:
181  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
182  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
183  *
184  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
185  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
186  * that, since here we are only interested in admission control, we
187  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
188  * need a timer to replenish it.
189  *
190  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
191  * meaning that:
192  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
193  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
194  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
195  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
196  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
197  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
198  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
199  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
200  * control.
201  */
202 struct dl_bandwidth {
203         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
204         u64 dl_runtime;
205         u64 dl_period;
206 };
207
208 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
209 {
210         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
211 }
212
213 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
214
215 struct dl_bw {
216         raw_spinlock_t lock;
217         u64 bw, total_bw;
218 };
219
220 static inline
221 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
222 {
223         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
224 }
225
226 static inline
227 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
228 {
229         dl_b->total_bw += tsk_bw;
230 }
231
232 static inline
233 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
234 {
235         return dl_b->bw != -1 &&
236                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
237 }
238
239 extern struct mutex sched_domains_mutex;
240
241 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246 struct rt_rq;
247
248 extern struct list_head task_groups;
249
250 struct cfs_bandwidth {
251 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
252         raw_spinlock_t lock;
253         ktime_t period;
254         u64 quota, runtime;
255         s64 hierarchical_quota;
256         u64 runtime_expires;
257
258         int idle, period_active;
259         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
260         struct list_head throttled_cfs_rq;
261
262         /* statistics */
263         int nr_periods, nr_throttled;
264         u64 throttled_time;
265
266         bool distribute_running;
267 #endif
268 };
269
270 /* task group related information */
271 struct task_group {
272         struct cgroup_subsys_state css;
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280
281 #ifdef  CONFIG_SMP
282         /*
283          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
284          * it in its own cacheline separated from the fields above which
285          * will also be accessed at each tick.
286          */
287         atomic_long_t load_avg ____cacheline_aligned;
288 #endif
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
306         struct autogroup *autogroup;
307 #endif
308
309         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
310 };
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
314
315 /*
316  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
317  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
318  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
319  * too large, so as the shares value of a task group.
320  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
321  *  limitation from this.)
322  */
323 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
324 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
325 #endif
326
327 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
328
329 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
330                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
331
332 /*
333  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
334  * leaving it for the final time.
335  *
336  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
337  */
338 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
339 {
340         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
341 }
342
343 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
344
345 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
346 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
347 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
348 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
349 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
350                         struct sched_entity *se, int cpu,
351                         struct sched_entity *parent);
352 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
353
354 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
355 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
356 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
357
358 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
359 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
360 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
361                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
362                 struct sched_rt_entity *parent);
363
364 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
365 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
366                                struct task_group *parent);
367 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
368 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
369
370 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
371
372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
373 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
374
375 #ifdef CONFIG_SMP
376 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
377                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
378 #else /* !CONFIG_SMP */
379 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
380                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
381 #endif /* CONFIG_SMP */
382 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
383
384 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
385
386 struct cfs_bandwidth { };
387
388 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned int nr_running, h_nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397 #ifndef CONFIG_64BIT
398         u64 min_vruntime_copy;
399 #endif
400
401         struct rb_root tasks_timeline;
402         struct rb_node *rb_leftmost;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
409
410 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
411         unsigned int nr_spread_over;
412 #endif
413
414 #ifdef CONFIG_SMP
415         /*
416          * CFS load tracking
417          */
418         struct sched_avg avg;
419         u64 runnable_load_sum;
420         unsigned long runnable_load_avg;
421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
422         unsigned long tg_load_avg_contrib;
423 #endif
424         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
425 #ifndef CONFIG_64BIT
426         u64 load_last_update_time_copy;
427 #endif
428
429 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437         u64 last_h_load_update;
438         struct sched_entity *h_load_next;
439 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
440 #endif /* CONFIG_SMP */
441
442 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
443         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
444
445         /*
446          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
447          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
448          * (like users, containers etc.)
449          *
450          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
451          * list is used during load balance.
452          */
453         int on_list;
454         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
455         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
456
457 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
458         int runtime_enabled;
459         u64 runtime_expires;
460         s64 runtime_remaining;
461
462         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
463         u64 throttled_clock_task_time;
464         int throttled, throttle_count;
465         struct list_head throttled_list;
466 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
467 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
468 };
469
470 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
471 {
472         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
473 }
474
475 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
476 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
477 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
478 #endif
479
480 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
481 struct rt_rq {
482         struct rt_prio_array active;
483         unsigned int rt_nr_running;
484         unsigned int rr_nr_running;
485 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
486         struct {
487                 int curr; /* highest queued rt task prio */
488 #ifdef CONFIG_SMP
489                 int next; /* next highest */
490 #endif
491         } highest_prio;
492 #endif
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         unsigned long rt_nr_migratory;
495         unsigned long rt_nr_total;
496         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif /* CONFIG_SMP */
499         int rt_queued;
500
501         int rt_throttled;
502         u64 rt_time;
503         u64 rt_runtime;
504         /* Nests inside the rq lock: */
505         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
506
507 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
508         unsigned long rt_nr_boosted;
509
510         struct rq *rq;
511         struct task_group *tg;
512 #endif
513 };
514
515 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
516 struct dl_rq {
517         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
518         struct rb_root rb_root;
519         struct rb_node *rb_leftmost;
520
521         unsigned long dl_nr_running;
522
523 #ifdef CONFIG_SMP
524         /*
525          * Deadline values of the currently executing and the
526          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
527          * the decision wether or not a ready but not running task
528          * should migrate somewhere else.
529          */
530         struct {
531                 u64 curr;
532                 u64 next;
533         } earliest_dl;
534
535         unsigned long dl_nr_migratory;
536         int overloaded;
537
538         /*
539          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
540          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
541          * of the leftmost (earliest deadline) element.
542          */
543         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
544         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
545 #else
546         struct dl_bw dl_bw;
547 #endif
548 };
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551
552 /*
553  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
554  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
555  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
556  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
557  * object.
558  *
559  */
560 struct root_domain {
561         atomic_t refcount;
562         atomic_t rto_count;
563         struct rcu_head rcu;
564         cpumask_var_t span;
565         cpumask_var_t online;
566
567         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
568         bool overload;
569
570         /*
571          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
572          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
573          */
574         cpumask_var_t dlo_mask;
575         atomic_t dlo_count;
576         struct dl_bw dl_bw;
577         struct cpudl cpudl;
578
579 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
580         /*
581          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
582          */
583         struct irq_work rto_push_work;
584         raw_spinlock_t rto_lock;
585         /* These are only updated and read within rto_lock */
586         int rto_loop;
587         int rto_cpu;
588         /* These atomics are updated outside of a lock */
589         atomic_t rto_loop_next;
590         atomic_t rto_loop_start;
591 #endif
592         /*
593          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
594          * one runnable RT task.
595          */
596         cpumask_var_t rto_mask;
597         struct cpupri cpupri;
598
599         unsigned long max_cpu_capacity;
600 };
601
602 extern struct root_domain def_root_domain;
603 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
604 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
605
606 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
607 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
608 #endif
609 #endif /* CONFIG_SMP */
610
611 /*
612  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
613  *
614  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
615  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
616  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
617  */
618 struct rq {
619         /* runqueue lock: */
620         raw_spinlock_t lock;
621
622         /*
623          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
624          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
625          */
626         unsigned int nr_running;
627 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
628         unsigned int nr_numa_running;
629         unsigned int nr_preferred_running;
630 #endif
631         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
632         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
633 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
634 #ifdef CONFIG_SMP
635         unsigned long last_load_update_tick;
636 #endif /* CONFIG_SMP */
637         unsigned long nohz_flags;
638 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
639 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
640         unsigned long last_sched_tick;
641 #endif
642         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
643         struct load_weight load;
644         unsigned long nr_load_updates;
645         u64 nr_switches;
646
647         struct cfs_rq cfs;
648         struct rt_rq rt;
649         struct dl_rq dl;
650
651 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
652         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
653         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
654 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
655
656         /*
657          * This is part of a global counter where only the total sum
658          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
659          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
660          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
661          */
662         unsigned long nr_uninterruptible;
663
664         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
665         unsigned long next_balance;
666         struct mm_struct *prev_mm;
667
668         unsigned int clock_skip_update;
669         u64 clock;
670         u64 clock_task;
671
672         atomic_t nr_iowait;
673
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         struct root_domain *rd;
676         struct sched_domain *sd;
677
678         unsigned long cpu_capacity;
679         unsigned long cpu_capacity_orig;
680
681         struct callback_head *balance_callback;
682
683         unsigned char idle_balance;
684         /* For active balancing */
685         int active_balance;
686         int push_cpu;
687         struct cpu_stop_work active_balance_work;
688         /* cpu of this runqueue: */
689         int cpu;
690         int online;
691
692         struct list_head cfs_tasks;
693
694         u64 rt_avg;
695         u64 age_stamp;
696         u64 idle_stamp;
697         u64 avg_idle;
698
699         /* This is used to determine avg_idle's max value */
700         u64 max_idle_balance_cost;
701 #endif
702
703 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
704         u64 prev_irq_time;
705 #endif
706 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
707         u64 prev_steal_time;
708 #endif
709 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
710         u64 prev_steal_time_rq;
711 #endif
712
713         /* calc_load related fields */
714         unsigned long calc_load_update;
715         long calc_load_active;
716
717 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
718 #ifdef CONFIG_SMP
719         int hrtick_csd_pending;
720         struct call_single_data hrtick_csd;
721 #endif
722         struct hrtimer hrtick_timer;
723 #endif
724
725 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
726         /* latency stats */
727         struct sched_info rq_sched_info;
728         unsigned long long rq_cpu_time;
729         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
730
731         /* sys_sched_yield() stats */
732         unsigned int yld_count;
733
734         /* schedule() stats */
735         unsigned int sched_count;
736         unsigned int sched_goidle;
737
738         /* try_to_wake_up() stats */
739         unsigned int ttwu_count;
740         unsigned int ttwu_local;
741 #endif
742
743 #ifdef CONFIG_SMP
744         struct llist_head wake_list;
745 #endif
746
747 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
748         /* Must be inspected within a rcu lock section */
749         struct cpuidle_state *idle_state;
750 #endif
751 };
752
753 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
754 {
755 #ifdef CONFIG_SMP
756         return rq->cpu;
757 #else
758         return 0;
759 #endif
760 }
761
762 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
763
764 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
765 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
766 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
767 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
768 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
769
770 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
771 {
772         return READ_ONCE(rq->clock);
773 }
774
775 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
776 {
777         lockdep_assert_held(&rq->lock);
778         return rq->clock;
779 }
780
781 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
782 {
783         lockdep_assert_held(&rq->lock);
784         return rq->clock_task;
785 }
786
787 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
788 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
789
790 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
791 {
792         lockdep_assert_held(&rq->lock);
793         if (skip)
794                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
795         else
796                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
797 }
798
799 #ifdef CONFIG_NUMA
800 enum numa_topology_type {
801         NUMA_DIRECT,
802         NUMA_GLUELESS_MESH,
803         NUMA_BACKPLANE,
804 };
805 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
806 extern int sched_max_numa_distance;
807 extern bool find_numa_distance(int distance);
808 #endif
809
810 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
811 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
812 enum numa_faults_stats {
813         NUMA_MEM = 0,
814         NUMA_CPU,
815         NUMA_MEMBUF,
816         NUMA_CPUBUF
817 };
818 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
819 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
820 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
821 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
822
823 #ifdef CONFIG_SMP
824
825 static inline void
826 queue_balance_callback(struct rq *rq,
827                        struct callback_head *head,
828                        void (*func)(struct rq *rq))
829 {
830         lockdep_assert_held(&rq->lock);
831
832         if (unlikely(head->next))
833                 return;
834
835         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
836         head->next = rq->balance_callback;
837         rq->balance_callback = head;
838 }
839
840 extern void sched_ttwu_pending(void);
841
842 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
843         rcu_dereference_check((p), \
844                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
845
846 /*
847  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
848  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
849  *
850  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
851  * preempt-disabled sections.
852  */
853 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
854         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
855                         __sd; __sd = __sd->parent)
856
857 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
858
859 /**
860  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
861  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
862  *              be returned.
863  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
864  *              for the given cpu.
865  *
866  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
867  */
868 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
869 {
870         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
871
872         for_each_domain(cpu, sd) {
873                 if (!(sd->flags & flag))
874                         break;
875                 hsd = sd;
876         }
877
878         return hsd;
879 }
880
881 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
882 {
883         struct sched_domain *sd;
884
885         for_each_domain(cpu, sd) {
886                 if (sd->flags & flag)
887                         break;
888         }
889
890         return sd;
891 }
892
893 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
894 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
895 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
896 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
897 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
898 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
899
900 struct sched_group_capacity {
901         atomic_t ref;
902         /*
903          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
904          * for a single CPU.
905          */
906         unsigned int capacity;
907         unsigned long next_update;
908         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
909
910         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
911 };
912
913 struct sched_group {
914         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
915         atomic_t ref;
916
917         unsigned int group_weight;
918         struct sched_group_capacity *sgc;
919
920         /*
921          * The CPUs this group covers.
922          *
923          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
924          * by attaching extra space to the end of the structure,
925          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
926          */
927         unsigned long cpumask[0];
928 };
929
930 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
931 {
932         return to_cpumask(sg->cpumask);
933 }
934
935 /*
936  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
937  * tree.
938  */
939 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
940 {
941         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
942 }
943
944 /**
945  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
946  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
947  */
948 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
949 {
950         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
951 }
952
953 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
954
955 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
956 void register_sched_domain_sysctl(void);
957 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
958 #else
959 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
960 {
961 }
962 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
963 {
964 }
965 #endif
966
967 #else
968
969 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
970
971 #endif /* CONFIG_SMP */
972
973 #include "stats.h"
974 #include "auto_group.h"
975
976 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
977
978 /*
979  * Return the group to which this tasks belongs.
980  *
981  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
982  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
983  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
984  *
985  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
986  * core changes this before calling sched_move_task().
987  *
988  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
989  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
990  */
991 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
992 {
993         return p->sched_task_group;
994 }
995
996 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
997 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
998 {
999 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1000         struct task_group *tg = task_group(p);
1001 #endif
1002
1003 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1004         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1005         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1006         p->se.parent = tg->se[cpu];
1007 #endif
1008
1009 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1010         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1011         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1012 #endif
1013 }
1014
1015 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1016
1017 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1018 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1019 {
1020         return NULL;
1021 }
1022
1023 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1024
1025 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1026 {
1027         set_task_rq(p, cpu);
1028 #ifdef CONFIG_SMP
1029         /*
1030          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1031          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1032          * per-task data have been completed by this moment.
1033          */
1034         smp_wmb();
1035 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1036         p->cpu = cpu;
1037 #else
1038         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1039 #endif
1040         p->wake_cpu = cpu;
1041 #endif
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1046  */
1047 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1048 # include <linux/static_key.h>
1049 # define const_debug __read_mostly
1050 #else
1051 # define const_debug const
1052 #endif
1053
1054 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1055
1056 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1057         __SCHED_FEAT_##name ,
1058
1059 enum {
1060 #include "features.h"
1061         __SCHED_FEAT_NR,
1062 };
1063
1064 #undef SCHED_FEAT
1065
1066 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1067 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1068 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1069 {                                                                       \
1070         return static_key_##enabled(key);                               \
1071 }
1072
1073 #include "features.h"
1074
1075 #undef SCHED_FEAT
1076
1077 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1078 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1079 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1080 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1081 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1082
1083 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1084 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1085
1086 static inline u64 global_rt_period(void)
1087 {
1088         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1089 }
1090
1091 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1092 {
1093         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1094                 return RUNTIME_INF;
1095
1096         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1097 }
1098
1099 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1100 {
1101         return rq->curr == p;
1102 }
1103
1104 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1105 {
1106 #ifdef CONFIG_SMP
1107         return p->on_cpu;
1108 #else
1109         return task_current(rq, p);
1110 #endif
1111 }
1112
1113 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1114 {
1115         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1116 }
1117
1118 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1119 {
1120         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1121 }
1122
1123 #ifndef prepare_arch_switch
1124 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1125 #endif
1126 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1127 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1128 #endif
1129
1130 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         /*
1134          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1135          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1136          * here.
1137          */
1138         next->on_cpu = 1;
1139 #endif
1140 }
1141
1142 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1143 {
1144 #ifdef CONFIG_SMP
1145         /*
1146          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1147          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1148          * finished.
1149          *
1150          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1151          * happen before this.
1152          *
1153          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
1154          */
1155         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1156 #endif
1157 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1158         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1159         rq->lock.owner = current;
1160 #endif
1161         /*
1162          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1163          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1164          * prev into current:
1165          */
1166         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1167
1168         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * wake flags
1173  */
1174 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1175 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1176 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1177
1178 /*
1179  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1180  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1181  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1182  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1183  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1184  * slice expiry etc.
1185  */
1186
1187 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1188 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1189
1190 extern const int sched_prio_to_weight[40];
1191 extern const u32 sched_prio_to_wmult[40];
1192
1193 /*
1194  * {de,en}queue flags:
1195  *
1196  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1197  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1198  *
1199  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1200  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1201  *                should preserve as much state as possible.
1202  *
1203  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1204  *        in the runqueue.
1205  *
1206  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1207  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1208  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1209  *
1210  */
1211
1212 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1213 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* matches ENQUEUE_RESTORE */
1214 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* matches ENQUEUE_MOVE */
1215
1216 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1217 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1218 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1219
1220 #define ENQUEUE_HEAD            0x08
1221 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x10
1222 #ifdef CONFIG_SMP
1223 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x20
1224 #else
1225 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1226 #endif
1227
1228 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1229
1230 struct sched_class {
1231         const struct sched_class *next;
1232
1233         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1234         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1235         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1236         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1237
1238         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1239
1240         /*
1241          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1242          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1243          * something equivalent.
1244          *
1245          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1246          * tasks.
1247          */
1248         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1249                                                 struct task_struct *prev,
1250                                                 struct pin_cookie cookie);
1251         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1252
1253 #ifdef CONFIG_SMP
1254         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1255         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1256
1257         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1258
1259         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1260                                  const struct cpumask *newmask);
1261
1262         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1263         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1264 #endif
1265
1266         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1267         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1268         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1269         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1270
1271         /*
1272          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1273          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1274          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1275          */
1276         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1277         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1278         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1279                              int oldprio);
1280
1281         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1282                                          struct task_struct *task);
1283
1284         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1285
1286 #define TASK_SET_GROUP  0
1287 #define TASK_MOVE_GROUP 1
1288
1289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1290         void (*task_change_group) (struct task_struct *p, int type);
1291 #endif
1292 };
1293
1294 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1295 {
1296         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1297 }
1298
1299 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1300 {
1301         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1302 }
1303
1304 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1305 #define for_each_class(class) \
1306    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1307
1308 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1309 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1310 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1311 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1312 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1313
1314
1315 #ifdef CONFIG_SMP
1316
1317 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1318
1319 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1320
1321 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1322
1323 #endif
1324
1325 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1326 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1327                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1328 {
1329         rq->idle_state = idle_state;
1330 }
1331
1332 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1333 {
1334         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1335         return rq->idle_state;
1336 }
1337 #else
1338 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1339                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1340 {
1341 }
1342
1343 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1344 {
1345         return NULL;
1346 }
1347 #endif
1348
1349 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1350 extern void sched_init_granularity(void);
1351 extern void update_max_interval(void);
1352
1353 extern void init_sched_dl_class(void);
1354 extern void init_sched_rt_class(void);
1355 extern void init_sched_fair_class(void);
1356
1357 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1358 extern void resched_cpu(int cpu);
1359
1360 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1361 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1362
1363 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1364 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1365 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1366
1367 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1368
1369 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1370 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1371
1372 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1373 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1374
1375 /*
1376  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1377  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1378  * nohz mode if necessary.
1379  */
1380 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1381 {
1382         int cpu;
1383
1384         if (!tick_nohz_full_enabled())
1385                 return;
1386
1387         cpu = cpu_of(rq);
1388
1389         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1390                 return;
1391
1392         if (sched_can_stop_tick(rq))
1393                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1394         else
1395                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1396 }
1397 #else
1398 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1399 #endif
1400
1401 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1402 {
1403         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1404
1405         rq->nr_running = prev_nr + count;
1406
1407         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409                 if (!rq->rd->overload)
1410                         rq->rd->overload = true;
1411 #endif
1412         }
1413
1414         sched_update_tick_dependency(rq);
1415 }
1416
1417 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1418 {
1419         rq->nr_running -= count;
1420         /* Check if we still need preemption */
1421         sched_update_tick_dependency(rq);
1422 }
1423
1424 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1425 {
1426 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1427         rq->last_sched_tick = jiffies;
1428 #endif
1429 }
1430
1431 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1432
1433 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1434 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1435
1436 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1437
1438 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1439 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1440 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1441
1442 static inline u64 sched_avg_period(void)
1443 {
1444         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1445 }
1446
1447 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1448
1449 /*
1450  * Use hrtick when:
1451  *  - enabled by features
1452  *  - hrtimer is actually high res
1453  */
1454 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1455 {
1456         if (!sched_feat(HRTICK))
1457                 return 0;
1458         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1459                 return 0;
1460         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1461 }
1462
1463 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1464
1465 #else
1466
1467 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1468 {
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1476
1477 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1478 static __always_inline
1479 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1480 {
1481         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1482 }
1483 #endif
1484
1485 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1486 static __always_inline
1487 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1488 {
1489         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1490                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1491
1492         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1493 }
1494 #endif
1495
1496 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1497 {
1498         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1499         sched_avg_update(rq);
1500 }
1501 #else
1502 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1503 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1504 #endif
1505
1506 struct rq_flags {
1507         unsigned long flags;
1508         struct pin_cookie cookie;
1509 };
1510
1511 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1512         __acquires(rq->lock);
1513 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1514         __acquires(p->pi_lock)
1515         __acquires(rq->lock);
1516
1517 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1518         __releases(rq->lock)
1519 {
1520         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1521         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1522 }
1523
1524 static inline void
1525 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1526         __releases(rq->lock)
1527         __releases(p->pi_lock)
1528 {
1529         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1530         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1531         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1532 }
1533
1534 #ifdef CONFIG_SMP
1535 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1536
1537 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1538
1539 /*
1540  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1541  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1542  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1543  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1544  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1545  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1546  */
1547 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1548         __releases(this_rq->lock)
1549         __acquires(busiest->lock)
1550         __acquires(this_rq->lock)
1551 {
1552         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1553         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1554
1555         return 1;
1556 }
1557
1558 #else
1559 /*
1560  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1561  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1562  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1563  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1564  * regardless of entry order into the function.
1565  */
1566 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1567         __releases(this_rq->lock)
1568         __acquires(busiest->lock)
1569         __acquires(this_rq->lock)
1570 {
1571         int ret = 0;
1572
1573         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1574                 if (busiest < this_rq) {
1575                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1576                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1577                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1578                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1579                         ret = 1;
1580                 } else
1581                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1582                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1583         }
1584         return ret;
1585 }
1586
1587 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1588
1589 /*
1590  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1591  */
1592 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1593 {
1594         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1595                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1596                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597                 BUG_ON(1);
1598         }
1599
1600         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1601 }
1602
1603 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1604         __releases(busiest->lock)
1605 {
1606         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1607         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1608 }
1609
1610 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1611 {
1612         if (l1 > l2)
1613                 swap(l1, l2);
1614
1615         spin_lock(l1);
1616         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1617 }
1618
1619 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1620 {
1621         if (l1 > l2)
1622                 swap(l1, l2);
1623
1624         spin_lock_irq(l1);
1625         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1626 }
1627
1628 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1629 {
1630         if (l1 > l2)
1631                 swap(l1, l2);
1632
1633         raw_spin_lock(l1);
1634         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1639  *
1640  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1641  * you need to do so manually before calling.
1642  */
1643 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1644         __acquires(rq1->lock)
1645         __acquires(rq2->lock)
1646 {
1647         BUG_ON(!irqs_disabled());
1648         if (rq1 == rq2) {
1649                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1650                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1651         } else {
1652                 if (rq1 < rq2) {
1653                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1654                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1655                 } else {
1656                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1657                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1658                 }
1659         }
1660 }
1661
1662 /*
1663  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1664  *
1665  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1666  * you need to do so manually after calling.
1667  */
1668 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1669         __releases(rq1->lock)
1670         __releases(rq2->lock)
1671 {
1672         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1673         if (rq1 != rq2)
1674                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1675         else
1676                 __release(rq2->lock);
1677 }
1678
1679 #else /* CONFIG_SMP */
1680
1681 /*
1682  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1683  *
1684  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1685  * you need to do so manually before calling.
1686  */
1687 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1688         __acquires(rq1->lock)
1689         __acquires(rq2->lock)
1690 {
1691         BUG_ON(!irqs_disabled());
1692         BUG_ON(rq1 != rq2);
1693         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1694         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1695 }
1696
1697 /*
1698  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1699  *
1700  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1701  * you need to do so manually after calling.
1702  */
1703 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1704         __releases(rq1->lock)
1705         __releases(rq2->lock)
1706 {
1707         BUG_ON(rq1 != rq2);
1708         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1709         __release(rq2->lock);
1710 }
1711
1712 #endif
1713
1714 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1715 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1716
1717 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1718 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1719 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1720 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1721 extern void
1722 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1723
1724 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1725 extern void
1726 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1727 extern void
1728 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1729         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1730 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1731 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1732
1733 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1734 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1735 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1736
1737 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1738 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1739
1740 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1741 enum rq_nohz_flag_bits {
1742         NOHZ_TICK_STOPPED,
1743         NOHZ_BALANCE_KICK,
1744 };
1745
1746 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1747
1748 extern void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu);
1749 #else
1750 static inline void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu) { }
1751 #endif
1752
1753 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1754 struct irqtime {
1755         u64                     total;
1756         u64                     tick_delta;
1757         u64                     irq_start_time;
1758         struct u64_stats_sync   sync;
1759 };
1760
1761 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
1762
1763 /*
1764  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
1765  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
1766  * and never move forward.
1767  */
1768 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1769 {
1770         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
1771         unsigned int seq;
1772         u64 total;
1773
1774         do {
1775                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
1776                 total = irqtime->total;
1777         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
1778
1779         return total;
1780 }
1781 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1782
1783 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
1784 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
1785
1786 /**
1787  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
1788  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
1789  * @flags: Update reason flags.
1790  *
1791  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
1792  * being updated.
1793  *
1794  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
1795  *
1796  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
1797  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
1798  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
1799  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS,
1800  * though, because they may not be coming in if RT or deadline tasks are active
1801  * all the time (or there are RT and DL tasks only).
1802  *
1803  * As a workaround for that issue, this function is called by the RT and DL
1804  * sched classes to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
1805  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
1806  * solutions targeted more specifically at RT and DL tasks.
1807  */
1808 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
1809 {
1810         struct update_util_data *data;
1811
1812         data = rcu_dereference_sched(*this_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data));
1813         if (data)
1814                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
1815 }
1816
1817 static inline void cpufreq_update_this_cpu(struct rq *rq, unsigned int flags)
1818 {
1819         if (cpu_of(rq) == smp_processor_id())
1820                 cpufreq_update_util(rq, flags);
1821 }
1822 #else
1823 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
1824 static inline void cpufreq_update_this_cpu(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
1825 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1826
1827 #ifdef arch_scale_freq_capacity
1828 #ifndef arch_scale_freq_invariant
1829 #define arch_scale_freq_invariant()     (true)
1830 #endif
1831 #else /* arch_scale_freq_capacity */
1832 #define arch_scale_freq_invariant()     (false)
1833 #endif