kernel/sched/sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Scheduler internal types and methods:
   4  */
   5 #include <linux/sched.h>
   6
   7 #include <linux/sched/autogroup.h>
   8 #include <linux/sched/clock.h>
   9 #include <linux/sched/coredump.h>
  10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
  11 #include <linux/sched/cputime.h>
  12 #include <linux/sched/deadline.h>
  13 #include <linux/sched/debug.h>
  14 #include <linux/sched/hotplug.h>
  15 #include <linux/sched/idle.h>
  16 #include <linux/sched/init.h>
  17 #include <linux/sched/isolation.h>
  18 #include <linux/sched/jobctl.h>
  19 #include <linux/sched/loadavg.h>
  20 #include <linux/sched/mm.h>
  21 #include <linux/sched/nohz.h>
  22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  23 #include <linux/sched/prio.h>
  24 #include <linux/sched/rt.h>
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/sched/smt.h>
  27 #include <linux/sched/stat.h>
  28 #include <linux/sched/sysctl.h>
  29 #include <linux/sched/task.h>
  30 #include <linux/sched/task_stack.h>
  31 #include <linux/sched/topology.h>
  32 #include <linux/sched/user.h>
  33 #include <linux/sched/wake_q.h>
  34 #include <linux/sched/xacct.h>
  35
  36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
  37
  38 #include <linux/binfmts.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/context_tracking.h>
  42 #include <linux/cpufreq.h>
  43 #include <linux/cpuidle.h>
  44 #include <linux/cpuset.h>
  45 #include <linux/ctype.h>
  46 #include <linux/debugfs.h>
  47 #include <linux/delayacct.h>
  48 #include <linux/energy_model.h>
  49 #include <linux/init_task.h>
  50 #include <linux/kprobes.h>
  51 #include <linux/kthread.h>
  52 #include <linux/membarrier.h>
  53 #include <linux/migrate.h>
  54 #include <linux/mmu_context.h>
  55 #include <linux/nmi.h>
  56 #include <linux/proc_fs.h>
  57 #include <linux/prefetch.h>
  58 #include <linux/profile.h>
  59 #include <linux/psi.h>
  60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  61 #include <linux/security.h>
  62 #include <linux/stop_machine.h>
  63 #include <linux/suspend.h>
  64 #include <linux/swait.h>
  65 #include <linux/syscalls.h>
  66 #include <linux/task_work.h>
  67 #include <linux/tsacct_kern.h>
  68
  69 #include <asm/tlb.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  72 # include <asm/paravirt.h>
  73 #endif
  74
  75 #include "cpupri.h"
  76 #include "cpudeadline.h"
  77
  78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  80 #else
  81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  82 #endif
  83
  84 struct rq;
  85 struct cpuidle_state;
  86
  87 /* task_struct::on_rq states: */
  88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  90
  91 extern __read_mostly int scheduler_running;
  92
  93 extern unsigned long calc_load_update;
  94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  95
  96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
  97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
  98
  99 /*
 100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 101  */
 102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 103
 104 /*
 105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 110  *
 111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 114  *
 115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 117  */
 118 #ifdef CONFIG_64BIT
 119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 121 # define scale_load_down(w) \
 122 ({ \
 123         unsigned long __w = (w); \
 124         if (__w) \
 125                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 126         __w; \
 127 })
 128 #else
 129 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 130 # define scale_load(w)          (w)
 131 # define scale_load_down(w)     (w)
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 136  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 137  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 138  * following must be true:
 139  *
 140  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
 141  *
 142  */
 143 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 144
 145 /*
 146  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 147  * 10 -> just above 1us
 148  * 9  -> just above 0.5us
 149  */
 150 #define DL_SCALE                10
 151
 152 /*
 153  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 154  */
 155 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 156
 157 static inline int idle_policy(int policy)
 158 {
 159         return policy == SCHED_IDLE;
 160 }
 161 static inline int fair_policy(int policy)
 162 {
 163         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 164 }
 165
 166 static inline int rt_policy(int policy)
 167 {
 168         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 169 }
 170
 171 static inline int dl_policy(int policy)
 172 {
 173         return policy == SCHED_DEADLINE;
 174 }
 175 static inline bool valid_policy(int policy)
 176 {
 177         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 178                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 179 }
 180
 181 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 182 {
 183         return idle_policy(p->policy);
 184 }
 185
 186 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 187 {
 188         return rt_policy(p->policy);
 189 }
 190
 191 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 192 {
 193         return dl_policy(p->policy);
 194 }
 195
 196 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 197
 198 /*
 199  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 200  *
 201  * This is actually gross. :(
 202  *
 203  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 204  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 205  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 206  * available on such platforms.
 207  *
 208  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 209  */
 210 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 211
 212 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
 213
 214 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 215 {
 216 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 217         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 218 #else
 219         return false;
 220 #endif
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 225  */
 226 static inline bool
 227 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 228 {
 229         return dl_entity_is_special(a) ||
 230                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 235  */
 236 struct rt_prio_array {
 237         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 238         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 239 };
 240
 241 struct rt_bandwidth {
 242         /* nests inside the rq lock: */
 243         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 244         ktime_t                 rt_period;
 245         u64                     rt_runtime;
 246         struct hrtimer          rt_period_timer;
 247         unsigned int            rt_period_active;
 248 };
 249
 250 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 251
 252 struct dl_bandwidth {
 253         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 254         u64                     dl_runtime;
 255         u64                     dl_period;
 256 };
 257
 258 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 259 {
 260         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 265  * we need some place where:
 266  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 267  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 268  *    each root domain;
 269  *
 270  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 271  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 272  * that, since here we are only interested in admission control, we
 273  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 274  * need a timer to replenish it.
 275  *
 276  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 277  * meaning that:
 278  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 279  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 280  */
 281 struct dl_bw {
 282         raw_spinlock_t          lock;
 283         u64                     bw;
 284         u64                     total_bw;
 285 };
 286
 287 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 288
 289 static inline
 290 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 291 {
 292         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 293         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 294 }
 295
 296 static inline
 297 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 298 {
 299         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 300         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 301 }
 302
 303 static inline
 304 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
 305 {
 306         return dl_b->bw != -1 &&
 307                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 308 }
 309
 310 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
 311 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 312 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 313 extern void sched_dl_do_global(void);
 314 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 315 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 316 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 317 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 318 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 319 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 320 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 321 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 322
 323 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 324
 325 #include <linux/cgroup.h>
 326 #include <linux/psi.h>
 327
 328 struct cfs_rq;
 329 struct rt_rq;
 330
 331 extern struct list_head task_groups;
 332
 333 struct cfs_bandwidth {
 334 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 335         raw_spinlock_t          lock;
 336         ktime_t                 period;
 337         u64                     quota;
 338         u64                     runtime;
 339         s64                     hierarchical_quota;
 340
 341         u8                      idle;
 342         u8                      period_active;
 343         u8                      distribute_running;
 344         u8                      slack_started;
 345         struct hrtimer          period_timer;
 346         struct hrtimer          slack_timer;
 347         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 348
 349         /* Statistics: */
 350         int                     nr_periods;
 351         int                     nr_throttled;
 352         u64                     throttled_time;
 353 #endif
 354 };
 355
 356 /* Task group related information */
 357 struct task_group {
 358         struct cgroup_subsys_state css;
 359
 360 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 361         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 362         struct sched_entity     **se;
 363         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 364         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 365         unsigned long           shares;
 366
 367 #ifdef  CONFIG_SMP
 368         /*
 369          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 370          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 371          * will also be accessed at each tick.
 372          */
 373         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 374 #endif
 375 #endif
 376
 377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 378         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 379         struct rt_rq            **rt_rq;
 380
 381         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 382 #endif
 383
 384         struct rcu_head         rcu;
 385         struct list_head        list;
 386
 387         struct task_group       *parent;
 388         struct list_head        siblings;
 389         struct list_head        children;
 390
 391 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 392         struct autogroup        *autogroup;
 393 #endif
 394
 395         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 396
 397 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 398         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 399         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 400         /* Clamp values requested for a task group */
 401         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 402         /* Effective clamp values used for a task group */
 403         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 404 #endif
 405
 406 };
 407
 408 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 409 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 410
 411 /*
 412  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 413  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 414  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 415  * too large, so as the shares value of a task group.
 416  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 417  *  limitation from this.)
 418  */
 419 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 420 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 421 #endif
 422
 423 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 424
 425 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 426                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 427
 428 /*
 429  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 430  * leaving it for the final time.
 431  *
 432  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 433  */
 434 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 435 {
 436         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 437 }
 438
 439 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 440
 441 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 442 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 443 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 444 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 445 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 446                         struct sched_entity *se, int cpu,
 447                         struct sched_entity *parent);
 448 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 449
 450 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 451 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 452 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 453
 454 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 455 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 456 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 457                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 458                 struct sched_rt_entity *parent);
 459 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 460 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 461 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 462 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 463 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 464
 465 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 466 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 467                                struct task_group *parent);
 468 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 469 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 470
 471 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 472
 473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 474 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 475
 476 #ifdef CONFIG_SMP
 477 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 478                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 479 #else /* !CONFIG_SMP */
 480 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 481                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 482 #endif /* CONFIG_SMP */
 483 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 484
 485 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 486
 487 struct cfs_bandwidth { };
 488
 489 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 490
 491 /* CFS-related fields in a runqueue */
 492 struct cfs_rq {
 493         struct load_weight      load;
 494         unsigned long           runnable_weight;
 495         unsigned int            nr_running;
 496         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 497         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 498
 499         u64                     exec_clock;
 500         u64                     min_vruntime;
 501 #ifndef CONFIG_64BIT
 502         u64                     min_vruntime_copy;
 503 #endif
 504
 505         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 506
 507         /*
 508          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 509          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 510          */
 511         struct sched_entity     *curr;
 512         struct sched_entity     *next;
 513         struct sched_entity     *last;
 514         struct sched_entity     *skip;
 515
 516 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 517         unsigned int            nr_spread_over;
 518 #endif
 519
 520 #ifdef CONFIG_SMP
 521         /*
 522          * CFS load tracking
 523          */
 524         struct sched_avg        avg;
 525 #ifndef CONFIG_64BIT
 526         u64                     load_last_update_time_copy;
 527 #endif
 528         struct {
 529                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 530                 int             nr;
 531                 unsigned long   load_avg;
 532                 unsigned long   util_avg;
 533                 unsigned long   runnable_sum;
 534         } removed;
 535
 536 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 537         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 538         long                    propagate;
 539         long                    prop_runnable_sum;
 540
 541         /*
 542          *   h_load = weight * f(tg)
 543          *
 544          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 545          * this group.
 546          */
 547         unsigned long           h_load;
 548         u64                     last_h_load_update;
 549         struct sched_entity     *h_load_next;
 550 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 551 #endif /* CONFIG_SMP */
 552
 553 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 554         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 555
 556         /*
 557          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 558          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 559          * (like users, containers etc.)
 560          *
 561          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 562          * This list is used during load balance.
 563          */
 564         int                     on_list;
 565         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 566         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 567
 568 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 569         int                     runtime_enabled;
 570         s64                     runtime_remaining;
 571
 572         u64                     throttled_clock;
 573         u64                     throttled_clock_pelt;
 574         u64                     throttled_clock_pelt_time;
 575         int                     throttled;
 576         int                     throttle_count;
 577         struct list_head        throttled_list;
 578 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 579 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 580 };
 581
 582 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 583 {
 584         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 585 }
 586
 587 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 588 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 589 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 590 #endif
 591
 592 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 593 struct rt_rq {
 594         struct rt_prio_array    active;
 595         unsigned int            rt_nr_running;
 596         unsigned int            rr_nr_running;
 597 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 598         struct {
 599                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 600 #ifdef CONFIG_SMP
 601                 int             next; /* next highest */
 602 #endif
 603         } highest_prio;
 604 #endif
 605 #ifdef CONFIG_SMP
 606         unsigned long           rt_nr_migratory;
 607         unsigned long           rt_nr_total;
 608         int                     overloaded;
 609         struct plist_head       pushable_tasks;
 610
 611 #endif /* CONFIG_SMP */
 612         int                     rt_queued;
 613
 614         int                     rt_throttled;
 615         u64                     rt_time;
 616         u64                     rt_runtime;
 617         /* Nests inside the rq lock: */
 618         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 619
 620 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 621         unsigned long           rt_nr_boosted;
 622
 623         struct rq               *rq;
 624         struct task_group       *tg;
 625 #endif
 626 };
 627
 628 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 629 {
 630         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 631 }
 632
 633 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 634 struct dl_rq {
 635         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 636         struct rb_root_cached   root;
 637
 638         unsigned long           dl_nr_running;
 639
 640 #ifdef CONFIG_SMP
 641         /*
 642          * Deadline values of the currently executing and the
 643          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 644          * the decision whether or not a ready but not running task
 645          * should migrate somewhere else.
 646          */
 647         struct {
 648                 u64             curr;
 649                 u64             next;
 650         } earliest_dl;
 651
 652         unsigned long           dl_nr_migratory;
 653         int                     overloaded;
 654
 655         /*
 656          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 657          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 658          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 659          */
 660         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 661 #else
 662         struct dl_bw            dl_bw;
 663 #endif
 664         /*
 665          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 666          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 667          * task blocks
 668          */
 669         u64                     running_bw;
 670
 671         /*
 672          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 673          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 674          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 675          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 676          * policy, or terminates).
 677          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 678          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 679          */
 680         u64                     this_bw;
 681         u64                     extra_bw;
 682
 683         /*
 684          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 685          * by the GRUB algorithm.
 686          */
 687         u64                     bw_ratio;
 688 };
 689
 690 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 691 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 692 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 693 #else
 694 #define entity_is_task(se)      1
 695 #endif
 696
 697 #ifdef CONFIG_SMP
 698 /*
 699  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 700  */
 701 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 702 {
 703         return scale_load_down(se->load.weight);
 704 }
 705
 706 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 707 {
 708         return scale_load_down(se->runnable_weight);
 709 }
 710
 711 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 712 {
 713         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 714 }
 715
 716 struct perf_domain {
 717         struct em_perf_domain *em_pd;
 718         struct perf_domain *next;
 719         struct rcu_head rcu;
 720 };
 721
 722 /* Scheduling group status flags */
 723 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 724 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 725
 726 /*
 727  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 728  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 729  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 730  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 731  * object.
 732  *
 733  */
 734 struct root_domain {
 735         atomic_t                refcount;
 736         atomic_t                rto_count;
 737         struct rcu_head         rcu;
 738         cpumask_var_t           span;
 739         cpumask_var_t           online;
 740
 741         /*
 742          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 743          * - More than one runnable task
 744          * - Running task is misfit
 745          */
 746         int                     overload;
 747
 748         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 749         int                     overutilized;
 750
 751         /*
 752          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 753          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 754          */
 755         cpumask_var_t           dlo_mask;
 756         atomic_t                dlo_count;
 757         struct dl_bw            dl_bw;
 758         struct cpudl            cpudl;
 759
 760 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 761         /*
 762          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 763          */
 764         struct irq_work         rto_push_work;
 765         raw_spinlock_t          rto_lock;
 766         /* These are only updated and read within rto_lock */
 767         int                     rto_loop;
 768         int                     rto_cpu;
 769         /* These atomics are updated outside of a lock */
 770         atomic_t                rto_loop_next;
 771         atomic_t                rto_loop_start;
 772 #endif
 773         /*
 774          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 775          * one runnable RT task.
 776          */
 777         cpumask_var_t           rto_mask;
 778         struct cpupri           cpupri;
 779
 780         unsigned long           max_cpu_capacity;
 781
 782         /*
 783          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 784          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 785          */
 786         struct perf_domain __rcu *pd;
 787 };
 788
 789 extern void init_defrootdomain(void);
 790 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 791 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 792 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 793 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 794
 795 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 796 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 797 #endif
 798 #endif /* CONFIG_SMP */
 799
 800 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 801 /*
 802  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 803  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 804  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 805  *
 806  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 807  * clamp value.
 808  */
 809 struct uclamp_bucket {
 810         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 811         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 812 };
 813
 814 /*
 815  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 816  * @value: currently active clamp values for a rq
 817  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 818  *
 819  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 820  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 821  * (or actually running) with that value.
 822  *
 823  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 824  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 825  *
 826  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 827  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 828  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 829  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 830  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 831  *
 832  * Since on each system we expect only a limited number of different
 833  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 834  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 835  */
 836 struct uclamp_rq {
 837         unsigned int value;
 838         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 839 };
 840
 841 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 842 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 843
 844 /*
 845  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 846  *
 847  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 848  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 849  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 850  */
 851 struct rq {
 852         /* runqueue lock: */
 853         raw_spinlock_t          lock;
 854
 855         /*
 856          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 857          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 858          */
 859         unsigned int            nr_running;
 860 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 861         unsigned int            nr_numa_running;
 862         unsigned int            nr_preferred_running;
 863         unsigned int            numa_migrate_on;
 864 #endif
 865 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 866 #ifdef CONFIG_SMP
 867         unsigned long           last_load_update_tick;
 868         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 869         unsigned int            has_blocked_load;
 870 #endif /* CONFIG_SMP */
 871         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 872         atomic_t nohz_flags;
 873 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 874
 875         unsigned long           nr_load_updates;
 876         u64                     nr_switches;
 877
 878 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 879         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 880         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 881         unsigned int            uclamp_flags;
 882 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 883 #endif
 884
 885         struct cfs_rq           cfs;
 886         struct rt_rq            rt;
 887         struct dl_rq            dl;
 888
 889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 890         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 891         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 892         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 893 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 894
 895         /*
 896          * This is part of a global counter where only the total sum
 897          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 898          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 899          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 900          */
 901         unsigned long           nr_uninterruptible;
 902
 903         struct task_struct      *curr;
 904         struct task_struct      *idle;
 905         struct task_struct      *stop;
 906         unsigned long           next_balance;
 907         struct mm_struct        *prev_mm;
 908
 909         unsigned int            clock_update_flags;
 910         u64                     clock;
 911         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 912         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 913         u64                     clock_pelt;
 914         unsigned long           lost_idle_time;
 915
 916         atomic_t                nr_iowait;
 917
 918 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 919         int membarrier_state;
 920 #endif
 921
 922 #ifdef CONFIG_SMP
 923         struct root_domain              *rd;
 924         struct sched_domain __rcu       *sd;
 925
 926         unsigned long           cpu_capacity;
 927         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 928
 929         struct callback_head    *balance_callback;
 930
 931         unsigned char           idle_balance;
 932
 933         unsigned long           misfit_task_load;
 934
 935         /* For active balancing */
 936         int                     active_balance;
 937         int                     push_cpu;
 938         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
 939
 940         /* CPU of this runqueue: */
 941         int                     cpu;
 942         int                     online;
 943
 944         struct list_head cfs_tasks;
 945
 946         struct sched_avg        avg_rt;
 947         struct sched_avg        avg_dl;
 948 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
 949         struct sched_avg        avg_irq;
 950 #endif
 951         u64                     idle_stamp;
 952         u64                     avg_idle;
 953
 954         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 955         u64                     max_idle_balance_cost;
 956 #endif
 957
 958 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 959         u64                     prev_irq_time;
 960 #endif
 961 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 962         u64                     prev_steal_time;
 963 #endif
 964 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 965         u64                     prev_steal_time_rq;
 966 #endif
 967
 968         /* calc_load related fields */
 969         unsigned long           calc_load_update;
 970         long                    calc_load_active;
 971
 972 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 973 #ifdef CONFIG_SMP
 974         int                     hrtick_csd_pending;
 975         call_single_data_t      hrtick_csd;
 976 #endif
 977         struct hrtimer          hrtick_timer;
 978         ktime_t                 hrtick_time;
 979 #endif
 980
 981 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 982         /* latency stats */
 983         struct sched_info       rq_sched_info;
 984         unsigned long long      rq_cpu_time;
 985         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 986
 987         /* sys_sched_yield() stats */
 988         unsigned int            yld_count;
 989
 990         /* schedule() stats */
 991         unsigned int            sched_count;
 992         unsigned int            sched_goidle;
 993
 994         /* try_to_wake_up() stats */
 995         unsigned int            ttwu_count;
 996         unsigned int            ttwu_local;
 997 #endif
 998
 999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         struct llist_head       wake_list;
1001 #endif
1002
1003 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1004         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1005         struct cpuidle_state    *idle_state;
1006 #endif
1007 };
1008
1009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1010
1011 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1012 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1013 {
1014         return cfs_rq->rq;
1015 }
1016
1017 #else
1018
1019 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1020 {
1021         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1022 }
1023 #endif
1024
1025 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1026 {
1027 #ifdef CONFIG_SMP
1028         return rq->cpu;
1029 #else
1030         return 0;
1031 #endif
1032 }
1033
1034
1035 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1036 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1037
1038 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1039 {
1040         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1041                 __update_idle_core(rq);
1042 }
1043
1044 #else
1045 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1046 #endif
1047
1048 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1049
1050 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1051 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1052 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1053 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1054 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1055
1056 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1057
1058 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1059 {
1060         return READ_ONCE(rq->clock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * rq::clock_update_flags bits
1065  *
1066  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1067  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1068  *  neighbouring rq clock updates.
1069  *
1070  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1071  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1072  *
1073  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1074  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1075  *
1076  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1077  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1078  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1079  *
1080  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1081  *
1082  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1083  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1084  * back.
1085  */
1086 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1087 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1088 #define RQCF_UPDATED            0x04
1089
1090 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1091 {
1092         /*
1093          * The only reason for not seeing a clock update since the
1094          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1095          */
1096         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1097 }
1098
1099 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1100 {
1101         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1102         assert_clock_updated(rq);
1103
1104         return rq->clock;
1105 }
1106
1107 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1108 {
1109         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1110         assert_clock_updated(rq);
1111
1112         return rq->clock_task;
1113 }
1114
1115 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1116 {
1117         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1118         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1123  * request is cancelled.
1124  */
1125 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1126 {
1127         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1128         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1129 }
1130
1131 struct rq_flags {
1132         unsigned long flags;
1133         struct pin_cookie cookie;
1134 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1135         /*
1136          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1137          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1138          * restored in rq_repin_lock().
1139          */
1140         unsigned int clock_update_flags;
1141 #endif
1142 };
1143
1144 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1145 {
1146         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1147
1148 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1149         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1150         rf->clock_update_flags = 0;
1151 #endif
1152 }
1153
1154 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1155 {
1156 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1157         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1158                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1159 #endif
1160
1161         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1162 }
1163
1164 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1165 {
1166         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1167
1168 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1169         /*
1170          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1171          */
1172         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1173 #endif
1174 }
1175
1176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1177         __acquires(rq->lock);
1178
1179 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1180         __acquires(p->pi_lock)
1181         __acquires(rq->lock);
1182
1183 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1184         __releases(rq->lock)
1185 {
1186         rq_unpin_lock(rq, rf);
1187         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1188 }
1189
1190 static inline void
1191 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1192         __releases(rq->lock)
1193         __releases(p->pi_lock)
1194 {
1195         rq_unpin_lock(rq, rf);
1196         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1197         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1198 }
1199
1200 static inline void
1201 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1202         __acquires(rq->lock)
1203 {
1204         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1205         rq_pin_lock(rq, rf);
1206 }
1207
1208 static inline void
1209 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1210         __acquires(rq->lock)
1211 {
1212         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1213         rq_pin_lock(rq, rf);
1214 }
1215
1216 static inline void
1217 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1218         __acquires(rq->lock)
1219 {
1220         raw_spin_lock(&rq->lock);
1221         rq_pin_lock(rq, rf);
1222 }
1223
1224 static inline void
1225 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1226         __acquires(rq->lock)
1227 {
1228         raw_spin_lock(&rq->lock);
1229         rq_repin_lock(rq, rf);
1230 }
1231
1232 static inline void
1233 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1234         __releases(rq->lock)
1235 {
1236         rq_unpin_lock(rq, rf);
1237         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1238 }
1239
1240 static inline void
1241 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1242         __releases(rq->lock)
1243 {
1244         rq_unpin_lock(rq, rf);
1245         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1246 }
1247
1248 static inline void
1249 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1250         __releases(rq->lock)
1251 {
1252         rq_unpin_lock(rq, rf);
1253         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1254 }
1255
1256 static inline struct rq *
1257 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1258         __acquires(rq->lock)
1259 {
1260         struct rq *rq;
1261
1262         local_irq_disable();
1263         rq = this_rq();
1264         rq_lock(rq, rf);
1265         return rq;
1266 }
1267
1268 #ifdef CONFIG_NUMA
1269 enum numa_topology_type {
1270         NUMA_DIRECT,
1271         NUMA_GLUELESS_MESH,
1272         NUMA_BACKPLANE,
1273 };
1274 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1275 extern int sched_max_numa_distance;
1276 extern bool find_numa_distance(int distance);
1277 extern void sched_init_numa(void);
1278 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1279 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1280 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1281 #else
1282 static inline void sched_init_numa(void) { }
1283 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1284 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1285 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1286 {
1287         return nr_cpu_ids;
1288 }
1289 #endif
1290
1291 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1292 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1293 enum numa_faults_stats {
1294         NUMA_MEM = 0,
1295         NUMA_CPU,
1296         NUMA_MEMBUF,
1297         NUMA_CPUBUF
1298 };
1299 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1300 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1301 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1302                         int cpu, int scpu);
1303 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1304 #else
1305 static inline void
1306 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1307 {
1308 }
1309 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1310
1311 #ifdef CONFIG_SMP
1312
1313 static inline void
1314 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1315                        struct callback_head *head,
1316                        void (*func)(struct rq *rq))
1317 {
1318         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1319
1320         if (unlikely(head->next))
1321                 return;
1322
1323         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1324         head->next = rq->balance_callback;
1325         rq->balance_callback = head;
1326 }
1327
1328 extern void sched_ttwu_pending(void);
1329
1330 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1331         rcu_dereference_check((p), \
1332                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1333
1334 /*
1335  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1336  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1337  *
1338  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1339  * preempt-disabled sections.
1340  */
1341 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1342         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1343                         __sd; __sd = __sd->parent)
1344
1345 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1346
1347 /**
1348  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1349  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1350  *              be returned.
1351  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1352  *              for the given CPU.
1353  *
1354  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1355  */
1356 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1357 {
1358         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1359
1360         for_each_domain(cpu, sd) {
1361                 if (!(sd->flags & flag))
1362                         break;
1363                 hsd = sd;
1364         }
1365
1366         return hsd;
1367 }
1368
1369 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1370 {
1371         struct sched_domain *sd;
1372
1373         for_each_domain(cpu, sd) {
1374                 if (sd->flags & flag)
1375                         break;
1376         }
1377
1378         return sd;
1379 }
1380
1381 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1382 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1383 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1384 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1385 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1386 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1387 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1388 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1389
1390 struct sched_group_capacity {
1391         atomic_t                ref;
1392         /*
1393          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1394          * for a single CPU.
1395          */
1396         unsigned long           capacity;
1397         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1398         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1399         unsigned long           next_update;
1400         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1401
1402 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1403         int                     id;
1404 #endif
1405
1406         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1407 };
1408
1409 struct sched_group {
1410         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1411         atomic_t                ref;
1412
1413         unsigned int            group_weight;
1414         struct sched_group_capacity *sgc;
1415         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1416
1417         /*
1418          * The CPUs this group covers.
1419          *
1420          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1421          * by attaching extra space to the end of the structure,
1422          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1423          */
1424         unsigned long           cpumask[0];
1425 };
1426
1427 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1428 {
1429         return to_cpumask(sg->cpumask);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * See build_balance_mask().
1434  */
1435 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1436 {
1437         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1438 }
1439
1440 /**
1441  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1442  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1443  */
1444 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1445 {
1446         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1447 }
1448
1449 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1450
1451 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1452 void register_sched_domain_sysctl(void);
1453 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1454 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1455 #else
1456 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1457 {
1458 }
1459 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1460 {
1461 }
1462 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1463 {
1464 }
1465 #endif
1466
1467 extern int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf);
1468
1469 #else
1470
1471 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1472
1473 static inline int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf) { return 0; }
1474
1475 #endif /* CONFIG_SMP */
1476
1477 #include "stats.h"
1478 #include "autogroup.h"
1479
1480 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1481
1482 /*
1483  * Return the group to which this tasks belongs.
1484  *
1485  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1486  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1487  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1488  *
1489  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1490  * core changes this before calling sched_move_task().
1491  *
1492  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1493  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1494  */
1495 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1496 {
1497         return p->sched_task_group;
1498 }
1499
1500 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1501 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1502 {
1503 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1504         struct task_group *tg = task_group(p);
1505 #endif
1506
1507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1508         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1509         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1510         p->se.parent = tg->se[cpu];
1511 #endif
1512
1513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1514         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1515         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1516 #endif
1517 }
1518
1519 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1520
1521 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1522 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1523 {
1524         return NULL;
1525 }
1526
1527 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1528
1529 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1530 {
1531         set_task_rq(p, cpu);
1532 #ifdef CONFIG_SMP
1533         /*
1534          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1535          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1536          * per-task data have been completed by this moment.
1537          */
1538         smp_wmb();
1539 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1540         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1541 #else
1542         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1543 #endif
1544         p->wake_cpu = cpu;
1545 #endif
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1550  */
1551 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1552 # include <linux/static_key.h>
1553 # define const_debug __read_mostly
1554 #else
1555 # define const_debug const
1556 #endif
1557
1558 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1559         __SCHED_FEAT_##name ,
1560
1561 enum {
1562 #include "features.h"
1563         __SCHED_FEAT_NR,
1564 };
1565
1566 #undef SCHED_FEAT
1567
1568 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1569
1570 /*
1571  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1572  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1573  */
1574 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1575
1576 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1577 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1578 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1579 {                                                                       \
1580         return static_key_##enabled(key);                               \
1581 }
1582
1583 #include "features.h"
1584 #undef SCHED_FEAT
1585
1586 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1587 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1588
1589 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1590
1591 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1592
1593 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1594
1595 #else /* !SCHED_DEBUG */
1596
1597 /*
1598  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1599  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1600  * features default.
1601  */
1602 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1603         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1604 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1605 #include "features.h"
1606         0;
1607 #undef SCHED_FEAT
1608
1609 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1610
1611 #endif /* SCHED_DEBUG */
1612
1613 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1614 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1615
1616 static inline u64 global_rt_period(void)
1617 {
1618         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1619 }
1620
1621 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1622 {
1623         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1624                 return RUNTIME_INF;
1625
1626         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1627 }
1628
1629 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1630 {
1631         return rq->curr == p;
1632 }
1633
1634 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1635 {
1636 #ifdef CONFIG_SMP
1637         return p->on_cpu;
1638 #else
1639         return task_current(rq, p);
1640 #endif
1641 }
1642
1643 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1644 {
1645         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1646 }
1647
1648 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1649 {
1650         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * wake flags
1655  */
1656 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1657 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1658 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1659
1660 /*
1661  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1662  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1663  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1664  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1665  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1666  * slice expiry etc.
1667  */
1668
1669 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1670 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1671
1672 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1673 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1674
1675 /*
1676  * {de,en}queue flags:
1677  *
1678  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1679  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1680  *
1681  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1682  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1683  *                should preserve as much state as possible.
1684  *
1685  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1686  *        in the runqueue.
1687  *
1688  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1689  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1690  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1691  *
1692  */
1693
1694 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1695 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1696 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1697 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1698
1699 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1700 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1701 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1702 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1703
1704 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1705 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1706 #ifdef CONFIG_SMP
1707 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1708 #else
1709 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1710 #endif
1711
1712 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1713
1714 struct sched_class {
1715         const struct sched_class *next;
1716
1717 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1718         int uclamp_enabled;
1719 #endif
1720
1721         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1722         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1723         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1724         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1725
1726         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1727
1728         /*
1729          * Both @prev and @rf are optional and may be NULL, in which case the
1730          * caller must already have invoked put_prev_task(rq, prev, rf).
1731          *
1732          * Otherwise it is the responsibility of the pick_next_task() to call
1733          * put_prev_task() on the @prev task or something equivalent, IFF it
1734          * returns a next task.
1735          *
1736          * In that case (@rf != NULL) it may return RETRY_TASK when it finds a
1737          * higher prio class has runnable tasks.
1738          */
1739         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1740                                                struct task_struct *prev,
1741                                                struct rq_flags *rf);
1742         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1743         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1747         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1748         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1749
1750         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1751
1752         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1753                                  const struct cpumask *newmask);
1754
1755         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1756         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1757 #endif
1758
1759         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1760         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1761         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1762
1763         /*
1764          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1765          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1766          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1767          */
1768         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1769         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1770         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1771                               int oldprio);
1772
1773         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1774                                         struct task_struct *task);
1775
1776         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1777
1778 #define TASK_SET_GROUP          0
1779 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1780
1781 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1782         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1783 #endif
1784 };
1785
1786 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1787 {
1788         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1789         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1790 }
1791
1792 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1793 {
1794         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1795         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1796 }
1797
1798 #ifdef CONFIG_SMP
1799 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1800 #else
1801 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1802 #endif
1803
1804 #define for_class_range(class, _from, _to) \
1805         for (class = (_from); class != (_to); class = class->next)
1806
1807 #define for_each_class(class) \
1808         for_class_range(class, sched_class_highest, NULL)
1809
1810 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1811 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1812 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1813 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1814 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1815
1816 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
1817 {
1818         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
1819 }
1820
1821 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
1822 {
1823         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
1824 }
1825
1826 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
1827 {
1828         return rq->rt.rt_queued > 0;
1829 }
1830
1831 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
1832 {
1833         return rq->cfs.nr_running > 0;
1834 }
1835
1836 #ifdef CONFIG_SMP
1837
1838 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1839
1840 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1841
1842 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1843
1844 #endif
1845
1846 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1847 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1848                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1849 {
1850         rq->idle_state = idle_state;
1851 }
1852
1853 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1854 {
1855         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1856
1857         return rq->idle_state;
1858 }
1859 #else
1860 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1861                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1862 {
1863 }
1864
1865 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1866 {
1867         return NULL;
1868 }
1869 #endif
1870
1871 extern void schedule_idle(void);
1872
1873 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1874 extern void sched_init_granularity(void);
1875 extern void update_max_interval(void);
1876
1877 extern void init_sched_dl_class(void);
1878 extern void init_sched_rt_class(void);
1879 extern void init_sched_fair_class(void);
1880
1881 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1882
1883 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1884 extern void resched_cpu(int cpu);
1885
1886 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1887 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1888
1889 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1890 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1891 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1892 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1893 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1894
1895 #define BW_SHIFT                20
1896 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1897 #define RATIO_SHIFT             8
1898 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
1899 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
1900 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1901
1902 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1903 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1904
1905 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1906 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1907 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1908
1909 /*
1910  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1911  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1912  * nohz mode if necessary.
1913  */
1914 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1915 {
1916         int cpu;
1917
1918         if (!tick_nohz_full_enabled())
1919                 return;
1920
1921         cpu = cpu_of(rq);
1922
1923         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1924                 return;
1925
1926         if (sched_can_stop_tick(rq))
1927                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1928         else
1929                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1930 }
1931 #else
1932 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1933 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1934 #endif
1935
1936 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1937 {
1938         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1939
1940         rq->nr_running = prev_nr + count;
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1944                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1945                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1946         }
1947 #endif
1948
1949         sched_update_tick_dependency(rq);
1950 }
1951
1952 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1953 {
1954         rq->nr_running -= count;
1955         /* Check if we still need preemption */
1956         sched_update_tick_dependency(rq);
1957 }
1958
1959 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1960 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1961
1962 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1963
1964 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1965 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1966
1967 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1968
1969 /*
1970  * Use hrtick when:
1971  *  - enabled by features
1972  *  - hrtimer is actually high res
1973  */
1974 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1975 {
1976         if (!sched_feat(HRTICK))
1977                 return 0;
1978         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1979                 return 0;
1980         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1981 }
1982
1983 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1984
1985 #else
1986
1987 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1988 {
1989         return 0;
1990 }
1991
1992 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1993
1994 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1995 static __always_inline
1996 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1997 {
1998         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1999 }
2000 #endif
2001
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2004
2005 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2006
2007 /*
2008  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2009  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2010  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2011  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2012  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2013  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2014  */
2015 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2016         __releases(this_rq->lock)
2017         __acquires(busiest->lock)
2018         __acquires(this_rq->lock)
2019 {
2020         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2021         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2022
2023         return 1;
2024 }
2025
2026 #else
2027 /*
2028  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2029  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2030  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2031  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2032  * regardless of entry order into the function.
2033  */
2034 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2035         __releases(this_rq->lock)
2036         __acquires(busiest->lock)
2037         __acquires(this_rq->lock)
2038 {
2039         int ret = 0;
2040
2041         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2042                 if (busiest < this_rq) {
2043                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2044                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2045                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2046                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2047                         ret = 1;
2048                 } else
2049                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2050                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2051         }
2052         return ret;
2053 }
2054
2055 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2056
2057 /*
2058  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2059  */
2060 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2061 {
2062         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2063                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2064                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2065                 BUG_ON(1);
2066         }
2067
2068         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2069 }
2070
2071 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2072         __releases(busiest->lock)
2073 {
2074         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2075         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2076 }
2077
2078 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2079 {
2080         if (l1 > l2)
2081                 swap(l1, l2);
2082
2083         spin_lock(l1);
2084         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2085 }
2086
2087 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2088 {
2089         if (l1 > l2)
2090                 swap(l1, l2);
2091
2092         spin_lock_irq(l1);
2093         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2094 }
2095
2096 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2097 {
2098         if (l1 > l2)
2099                 swap(l1, l2);
2100
2101         raw_spin_lock(l1);
2102         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2107  *
2108  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2109  * you need to do so manually before calling.
2110  */
2111 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2112         __acquires(rq1->lock)
2113         __acquires(rq2->lock)
2114 {
2115         BUG_ON(!irqs_disabled());
2116         if (rq1 == rq2) {
2117                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2118                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2119         } else {
2120                 if (rq1 < rq2) {
2121                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2122                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2123                 } else {
2124                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2125                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2126                 }
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2132  *
2133  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2134  * you need to do so manually after calling.
2135  */
2136 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2137         __releases(rq1->lock)
2138         __releases(rq2->lock)
2139 {
2140         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2141         if (rq1 != rq2)
2142                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2143         else
2144                 __release(rq2->lock);
2145 }
2146
2147 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2148 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2149 extern bool sched_smp_initialized;
2150
2151 #else /* CONFIG_SMP */
2152
2153 /*
2154  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2155  *
2156  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2157  * you need to do so manually before calling.
2158  */
2159 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2160         __acquires(rq1->lock)
2161         __acquires(rq2->lock)
2162 {
2163         BUG_ON(!irqs_disabled());
2164         BUG_ON(rq1 != rq2);
2165         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2166         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2167 }
2168
2169 /*
2170  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2171  *
2172  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2173  * you need to do so manually after calling.
2174  */
2175 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2176         __releases(rq1->lock)
2177         __releases(rq2->lock)
2178 {
2179         BUG_ON(rq1 != rq2);
2180         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2181         __release(rq2->lock);
2182 }
2183
2184 #endif
2185
2186 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2187 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2188
2189 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2190 extern bool sched_debug_enabled;
2191
2192 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2193 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2194 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2195 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2196 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2197 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2198 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2199 extern void
2200 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2201 extern void
2202 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2203         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2204 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2205 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2206
2207 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2208 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2209 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2210
2211 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2212 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2213
2214 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2215 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2216 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2217
2218 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2219 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2220
2221 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2222
2223 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2224
2225 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2226 #else
2227 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2228 #endif
2229
2230
2231 #ifdef CONFIG_SMP
2232 static inline
2233 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2234 {
2235         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2236         int i;
2237
2238         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2239                          "sched RCU must be held");
2240         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2241                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2242
2243                 rq->dl.extra_bw += bw;
2244         }
2245 }
2246 #else
2247 static inline
2248 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2249 {
2250         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2251
2252         dl->extra_bw += bw;
2253 }
2254 #endif
2255
2256
2257 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2258 struct irqtime {
2259         u64                     total;
2260         u64                     tick_delta;
2261         u64                     irq_start_time;
2262         struct u64_stats_sync   sync;
2263 };
2264
2265 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2266
2267 /*
2268  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2269  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2270  * and never move forward.
2271  */
2272 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2273 {
2274         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2275         unsigned int seq;
2276         u64 total;
2277
2278         do {
2279                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2280                 total = irqtime->total;
2281         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2282
2283         return total;
2284 }
2285 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2286
2287 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2288 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2289
2290 /**
2291  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2292  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2293  * @flags: Update reason flags.
2294  *
2295  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2296  * being updated.
2297  *
2298  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2299  *
2300  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2301  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2302  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2303  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2304  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2305  * active all the time (or there are RT tasks only).
2306  *
2307  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2308  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2309  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2310  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2311  */
2312 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2313 {
2314         struct update_util_data *data;
2315
2316         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2317                                                   cpu_of(rq)));
2318         if (data)
2319                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2320 }
2321 #else
2322 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2323 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2324
2325 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2326 unsigned int uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2327
2328 /**
2329  * uclamp_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2330  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2331  * @util:       The util value to clamp.
2332  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2333  *              against @rq only.
2334  *
2335  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2336  *
2337  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2338  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2339  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2340  *
2341  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2342  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2343  * static key is disabled.
2344  */
2345 static __always_inline
2346 unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2347                               struct task_struct *p)
2348 {
2349         unsigned int min_util;
2350         unsigned int max_util;
2351
2352         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2353                 return util;
2354
2355         min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2356         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2357
2358         if (p) {
2359                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2360                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2361         }
2362
2363         /*
2364          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2365          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2366          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2367          */
2368         if (unlikely(min_util >= max_util))
2369                 return min_util;
2370
2371         return clamp(util, min_util, max_util);
2372 }
2373
2374 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2375 {
2376         return uclamp_util_with(rq, util, NULL);
2377 }
2378
2379 /*
2380  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2381  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2382  * an operation that requires it.
2383  *
2384  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2385  * hence is active.
2386  */
2387 static inline bool uclamp_is_used(void)
2388 {
2389         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2390 }
2391 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2392 static inline unsigned int uclamp_util_with(struct rq *rq, unsigned int util,
2393                                             struct task_struct *p)
2394 {
2395         return util;
2396 }
2397 static inline unsigned int uclamp_util(struct rq *rq, unsigned int util)
2398 {
2399         return util;
2400 }
2401
2402 static inline bool uclamp_is_used(void)
2403 {
2404         return false;
2405 }
2406 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2407
2408 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2409 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2410 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2411 # endif
2412 #else
2413 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2414 #endif
2415
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2418 {
2419         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2420 }
2421 #endif
2422
2423 /**
2424  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2425  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2426  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2427  *
2428  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2429  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2430  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2431  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2432  */
2433 enum schedutil_type {
2434         FREQUENCY_UTIL,
2435         ENERGY_UTIL,
2436 };
2437
2438 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2439
2440 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2441                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2442                                  struct task_struct *p);
2443
2444 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2445 {
2446         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2447 }
2448
2449 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2450 {
2451         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2452 }
2453
2454 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2455 {
2456         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2457
2458         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2459                 util = max_t(unsigned long, util,
2460                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2461         }
2462
2463         return util;
2464 }
2465
2466 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2467 {
2468         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2469 }
2470 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2471 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2472                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2473                                  struct task_struct *p)
2474 {
2475         return 0;
2476 }
2477 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2478
2479 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2480 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2481 {
2482         return rq->avg_irq.util_avg;
2483 }
2484
2485 static inline
2486 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2487 {
2488         util *= (max - irq);
2489         util /= max;
2490
2491         return util;
2492
2493 }
2494 #else
2495 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2496 {
2497         return 0;
2498 }
2499
2500 static inline
2501 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2502 {
2503         return util;
2504 }
2505 #endif
2506
2507 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2508
2509 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2510
2511 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2512
2513 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2514 {
2515         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2516 }
2517
2518 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2519
2520 #define perf_domain_span(pd) NULL
2521 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2522
2523 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2524
2525 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2526 /*
2527  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2528  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2529  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2530  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2531  */
2532 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2533                                         struct mm_struct *prev_mm,
2534                                         struct mm_struct *next_mm)
2535 {
2536         int membarrier_state;
2537
2538         if (prev_mm == next_mm)
2539                 return;
2540
2541         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2542         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2543                 return;
2544
2545         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2546 }
2547 #else
2548 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2549                                         struct mm_struct *prev_mm,
2550                                         struct mm_struct *next_mm)
2551 {
2552 }
2553 #endif