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/bitops.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/ratelimit.h>
  61 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  62 #include <linux/security.h>
  63 #include <linux/stop_machine.h>
  64 #include <linux/suspend.h>
  65 #include <linux/swait.h>
  66 #include <linux/syscalls.h>
  67 #include <linux/task_work.h>
  68 #include <linux/tsacct_kern.h>
  69
  70 #include <asm/tlb.h>
  71
  72 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  73 # include <asm/paravirt.h>
  74 #endif
  75
  76 #include "cpupri.h"
  77 #include "cpudeadline.h"
  78
  79 #include <trace/events/sched.h>
  80
  81 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  82 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  83 #else
  84 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  85 #endif
  86
  87 struct rq;
  88 struct cpuidle_state;
  89
  90 /* task_struct::on_rq states: */
  91 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  92 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  93
  94 extern __read_mostly int scheduler_running;
  95
  96 extern unsigned long calc_load_update;
  97 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  98
  99 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
 100 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
 101
 102 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
 103 /*
 104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 105  */
 106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 107
 108 /*
 109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 114  *
 115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 118  *
 119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 121  */
 122 #ifdef CONFIG_64BIT
 123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 125 # define scale_load_down(w) \
 126 ({ \
 127         unsigned long __w = (w); \
 128         if (__w) \
 129                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 130         __w; \
 131 })
 132 #else
 133 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 134 # define scale_load(w)          (w)
 135 # define scale_load_down(w)     (w)
 136 #endif
 137
 138 /*
 139  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 140  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 141  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 142  * following must be true:
 143  *
 144  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
 145  *
 146  */
 147 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 148
 149 /*
 150  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 151  * 10 -> just above 1us
 152  * 9  -> just above 0.5us
 153  */
 154 #define DL_SCALE                10
 155
 156 /*
 157  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 158  */
 159 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 160
 161 static inline int idle_policy(int policy)
 162 {
 163         return policy == SCHED_IDLE;
 164 }
 165 static inline int fair_policy(int policy)
 166 {
 167         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 168 }
 169
 170 static inline int rt_policy(int policy)
 171 {
 172         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 173 }
 174
 175 static inline int dl_policy(int policy)
 176 {
 177         return policy == SCHED_DEADLINE;
 178 }
 179 static inline bool valid_policy(int policy)
 180 {
 181         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 182                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 183 }
 184
 185 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 186 {
 187         return idle_policy(p->policy);
 188 }
 189
 190 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 191 {
 192         return rt_policy(p->policy);
 193 }
 194
 195 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 196 {
 197         return dl_policy(p->policy);
 198 }
 199
 200 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 201
 202 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 203 {
 204         s64 diff = sample - *avg;
 205         *avg += diff / 8;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
 210  * is UB; cap at size-1.
 211  */
 212 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
 213         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
 214
 215 /*
 216  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 217  *
 218  * This is actually gross. :(
 219  *
 220  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 221  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 222  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 223  * available on such platforms.
 224  *
 225  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 226  */
 227 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 228
 229 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
 230
 231 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 232 {
 233 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 234         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 235 #else
 236         return false;
 237 #endif
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 242  */
 243 static inline bool
 244 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 245 {
 246         return dl_entity_is_special(a) ||
 247                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 252  */
 253 struct rt_prio_array {
 254         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 255         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 256 };
 257
 258 struct rt_bandwidth {
 259         /* nests inside the rq lock: */
 260         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 261         ktime_t                 rt_period;
 262         u64                     rt_runtime;
 263         struct hrtimer          rt_period_timer;
 264         unsigned int            rt_period_active;
 265 };
 266
 267 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 268
 269 struct dl_bandwidth {
 270         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 271         u64                     dl_runtime;
 272         u64                     dl_period;
 273 };
 274
 275 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 276 {
 277         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 282  * we need some place where:
 283  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 284  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 285  *    each root domain;
 286  *
 287  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 288  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 289  * that, since here we are only interested in admission control, we
 290  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 291  * need a timer to replenish it.
 292  *
 293  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 294  * meaning that:
 295  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 296  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 297  */
 298 struct dl_bw {
 299         raw_spinlock_t          lock;
 300         u64                     bw;
 301         u64                     total_bw;
 302 };
 303
 304 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 305
 306 static inline
 307 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 308 {
 309         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 310         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 311 }
 312
 313 static inline
 314 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 315 {
 316         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 317         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 318 }
 319
 320 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
 321                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
 322 {
 323         return dl_b->bw != -1 &&
 324                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
 329  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
 330  *
 331  * The function will return true if the CPU original capacity of the
 332  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
 333  * task and false otherwise.
 334  */
 335 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
 336 {
 337         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
 338
 339         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
 340 }
 341
 342 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 343 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 344 extern void sched_dl_do_global(void);
 345 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 346 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 347 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 348 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 349 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 350 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 351 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 352 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 353
 354 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 355
 356 #include <linux/cgroup.h>
 357 #include <linux/psi.h>
 358
 359 struct cfs_rq;
 360 struct rt_rq;
 361
 362 extern struct list_head task_groups;
 363
 364 struct cfs_bandwidth {
 365 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 366         raw_spinlock_t          lock;
 367         ktime_t                 period;
 368         u64                     quota;
 369         u64                     runtime;
 370         u64                     burst;
 371         u64                     runtime_snap;
 372         s64                     hierarchical_quota;
 373
 374         u8                      idle;
 375         u8                      period_active;
 376         u8                      slack_started;
 377         struct hrtimer          period_timer;
 378         struct hrtimer          slack_timer;
 379         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 380
 381         /* Statistics: */
 382         int                     nr_periods;
 383         int                     nr_throttled;
 384         int                     nr_burst;
 385         u64                     throttled_time;
 386         u64                     burst_time;
 387 #endif
 388 };
 389
 390 /* Task group related information */
 391 struct task_group {
 392         struct cgroup_subsys_state css;
 393
 394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 395         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 396         struct sched_entity     **se;
 397         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 398         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 399         unsigned long           shares;
 400
 401         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
 402         int                     idle;
 403
 404 #ifdef  CONFIG_SMP
 405         /*
 406          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 407          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 408          * will also be accessed at each tick.
 409          */
 410         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 411 #endif
 412 #endif
 413
 414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 415         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 416         struct rt_rq            **rt_rq;
 417
 418         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 419 #endif
 420
 421         struct rcu_head         rcu;
 422         struct list_head        list;
 423
 424         struct task_group       *parent;
 425         struct list_head        siblings;
 426         struct list_head        children;
 427
 428 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 429         struct autogroup        *autogroup;
 430 #endif
 431
 432         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 433
 434 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 435         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 436         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 437         /* Clamp values requested for a task group */
 438         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 439         /* Effective clamp values used for a task group */
 440         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 441 #endif
 442
 443 };
 444
 445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 446 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 447
 448 /*
 449  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 450  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 451  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 452  * too large, so as the shares value of a task group.
 453  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 454  *  limitation from this.)
 455  */
 456 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 457 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 458 #endif
 459
 460 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 461
 462 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 463                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 464
 465 /*
 466  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 467  * leaving it for the final time.
 468  *
 469  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 470  */
 471 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 472 {
 473         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 474 }
 475
 476 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 477
 478 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 479 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 480 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 481 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 482 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 483                         struct sched_entity *se, int cpu,
 484                         struct sched_entity *parent);
 485 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 486
 487 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 488 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 489 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 490
 491 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 492 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 493 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 494 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 495                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 496                 struct sched_rt_entity *parent);
 497 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 498 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 499 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 500 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 501 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 502
 503 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 504 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 505                                struct task_group *parent);
 506 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 507 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
 508
 509 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 510
 511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 512 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 513
 514 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
 515
 516 #ifdef CONFIG_SMP
 517 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 518                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 519 #else /* !CONFIG_SMP */
 520 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 521                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 522 #endif /* CONFIG_SMP */
 523 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 524
 525 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 526
 527 struct cfs_bandwidth { };
 528
 529 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 530
 531 /* CFS-related fields in a runqueue */
 532 struct cfs_rq {
 533         struct load_weight      load;
 534         unsigned int            nr_running;
 535         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 536         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
 537         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 538
 539         u64                     exec_clock;
 540         u64                     min_vruntime;
 541 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
 542         unsigned int            forceidle_seq;
 543         u64                     min_vruntime_fi;
 544 #endif
 545
 546 #ifndef CONFIG_64BIT
 547         u64                     min_vruntime_copy;
 548 #endif
 549
 550         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 551
 552         /*
 553          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 554          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 555          */
 556         struct sched_entity     *curr;
 557         struct sched_entity     *next;
 558         struct sched_entity     *last;
 559         struct sched_entity     *skip;
 560
 561 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 562         unsigned int            nr_spread_over;
 563 #endif
 564
 565 #ifdef CONFIG_SMP
 566         /*
 567          * CFS load tracking
 568          */
 569         struct sched_avg        avg;
 570 #ifndef CONFIG_64BIT
 571         u64                     load_last_update_time_copy;
 572 #endif
 573         struct {
 574                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 575                 int             nr;
 576                 unsigned long   load_avg;
 577                 unsigned long   util_avg;
 578                 unsigned long   runnable_avg;
 579         } removed;
 580
 581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 582         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 583         long                    propagate;
 584         long                    prop_runnable_sum;
 585
 586         /*
 587          *   h_load = weight * f(tg)
 588          *
 589          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 590          * this group.
 591          */
 592         unsigned long           h_load;
 593         u64                     last_h_load_update;
 594         struct sched_entity     *h_load_next;
 595 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 596 #endif /* CONFIG_SMP */
 597
 598 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 599         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 600
 601         /*
 602          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 603          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 604          * (like users, containers etc.)
 605          *
 606          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 607          * This list is used during load balance.
 608          */
 609         int                     on_list;
 610         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 611         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 612
 613         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
 614         int                     idle;
 615
 616 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 617         int                     runtime_enabled;
 618         s64                     runtime_remaining;
 619
 620         u64                     throttled_clock;
 621         u64                     throttled_clock_task;
 622         u64                     throttled_clock_task_time;
 623         int                     throttled;
 624         int                     throttle_count;
 625         struct list_head        throttled_list;
 626 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 627 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 628 };
 629
 630 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 631 {
 632         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 633 }
 634
 635 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 636 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 637 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 638 #endif
 639
 640 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 641 struct rt_rq {
 642         struct rt_prio_array    active;
 643         unsigned int            rt_nr_running;
 644         unsigned int            rr_nr_running;
 645 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 646         struct {
 647                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 648 #ifdef CONFIG_SMP
 649                 int             next; /* next highest */
 650 #endif
 651         } highest_prio;
 652 #endif
 653 #ifdef CONFIG_SMP
 654         unsigned int            rt_nr_migratory;
 655         unsigned int            rt_nr_total;
 656         int                     overloaded;
 657         struct plist_head       pushable_tasks;
 658
 659 #endif /* CONFIG_SMP */
 660         int                     rt_queued;
 661
 662         int                     rt_throttled;
 663         u64                     rt_time;
 664         u64                     rt_runtime;
 665         /* Nests inside the rq lock: */
 666         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 667
 668 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 669         unsigned int            rt_nr_boosted;
 670
 671         struct rq               *rq;
 672         struct task_group       *tg;
 673 #endif
 674 };
 675
 676 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 677 {
 678         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 679 }
 680
 681 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 682 struct dl_rq {
 683         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 684         struct rb_root_cached   root;
 685
 686         unsigned int            dl_nr_running;
 687
 688 #ifdef CONFIG_SMP
 689         /*
 690          * Deadline values of the currently executing and the
 691          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 692          * the decision whether or not a ready but not running task
 693          * should migrate somewhere else.
 694          */
 695         struct {
 696                 u64             curr;
 697                 u64             next;
 698         } earliest_dl;
 699
 700         unsigned int            dl_nr_migratory;
 701         int                     overloaded;
 702
 703         /*
 704          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 705          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 706          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 707          */
 708         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 709 #else
 710         struct dl_bw            dl_bw;
 711 #endif
 712         /*
 713          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 714          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 715          * task blocks
 716          */
 717         u64                     running_bw;
 718
 719         /*
 720          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 721          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 722          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 723          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 724          * policy, or terminates).
 725          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 726          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 727          */
 728         u64                     this_bw;
 729         u64                     extra_bw;
 730
 731         /*
 732          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 733          * by the GRUB algorithm.
 734          */
 735         u64                     bw_ratio;
 736 };
 737
 738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 739 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 740 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 741
 742 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 743 {
 744         if (!entity_is_task(se))
 745                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 746 }
 747
 748 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 749 {
 750         if (entity_is_task(se))
 751                 return !!se->on_rq;
 752         else
 753                 return se->runnable_weight;
 754 }
 755
 756 #else
 757 #define entity_is_task(se)      1
 758
 759 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 760
 761 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 762 {
 763         return !!se->on_rq;
 764 }
 765 #endif
 766
 767 #ifdef CONFIG_SMP
 768 /*
 769  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 770  */
 771 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 772 {
 773         return scale_load_down(se->load.weight);
 774 }
 775
 776
 777 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 778 {
 779         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 780 }
 781
 782 struct perf_domain {
 783         struct em_perf_domain *em_pd;
 784         struct perf_domain *next;
 785         struct rcu_head rcu;
 786 };
 787
 788 /* Scheduling group status flags */
 789 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 790 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 791
 792 /*
 793  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 794  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 795  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 796  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 797  * object.
 798  *
 799  */
 800 struct root_domain {
 801         atomic_t                refcount;
 802         atomic_t                rto_count;
 803         struct rcu_head         rcu;
 804         cpumask_var_t           span;
 805         cpumask_var_t           online;
 806
 807         /*
 808          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 809          * - More than one runnable task
 810          * - Running task is misfit
 811          */
 812         int                     overload;
 813
 814         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 815         int                     overutilized;
 816
 817         /*
 818          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 819          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 820          */
 821         cpumask_var_t           dlo_mask;
 822         atomic_t                dlo_count;
 823         struct dl_bw            dl_bw;
 824         struct cpudl            cpudl;
 825
 826         /*
 827          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
 828          * updated. It's monotonously increasing value.
 829          *
 830          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
 831          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
 832          */
 833         u64 visit_gen;
 834
 835 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 836         /*
 837          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 838          */
 839         struct irq_work         rto_push_work;
 840         raw_spinlock_t          rto_lock;
 841         /* These are only updated and read within rto_lock */
 842         int                     rto_loop;
 843         int                     rto_cpu;
 844         /* These atomics are updated outside of a lock */
 845         atomic_t                rto_loop_next;
 846         atomic_t                rto_loop_start;
 847 #endif
 848         /*
 849          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 850          * one runnable RT task.
 851          */
 852         cpumask_var_t           rto_mask;
 853         struct cpupri           cpupri;
 854
 855         unsigned long           max_cpu_capacity;
 856
 857         /*
 858          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 859          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 860          */
 861         struct perf_domain __rcu *pd;
 862 };
 863
 864 extern void init_defrootdomain(void);
 865 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 866 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 867 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 868 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 869
 870 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 871 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 872 #endif
 873 #endif /* CONFIG_SMP */
 874
 875 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 876 /*
 877  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 878  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 879  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 880  *
 881  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 882  * clamp value.
 883  */
 884 struct uclamp_bucket {
 885         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 886         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 887 };
 888
 889 /*
 890  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 891  * @value: currently active clamp values for a rq
 892  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 893  *
 894  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 895  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 896  * (or actually running) with that value.
 897  *
 898  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 899  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 900  *
 901  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 902  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 903  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 904  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 905  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 906  *
 907  * Since on each system we expect only a limited number of different
 908  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 909  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 910  */
 911 struct uclamp_rq {
 912         unsigned int value;
 913         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 914 };
 915
 916 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 917 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 918
 919 /*
 920  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 921  *
 922  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 923  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 924  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 925  */
 926 struct rq {
 927         /* runqueue lock: */
 928         raw_spinlock_t          __lock;
 929
 930         /*
 931          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 932          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 933          */
 934         unsigned int            nr_running;
 935 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 936         unsigned int            nr_numa_running;
 937         unsigned int            nr_preferred_running;
 938         unsigned int            numa_migrate_on;
 939 #endif
 940 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 941 #ifdef CONFIG_SMP
 942         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 943         unsigned int            has_blocked_load;
 944         call_single_data_t      nohz_csd;
 945 #endif /* CONFIG_SMP */
 946         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 947         atomic_t                nohz_flags;
 948 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 949
 950 #ifdef CONFIG_SMP
 951         unsigned int            ttwu_pending;
 952 #endif
 953         u64                     nr_switches;
 954
 955 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 956         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 957         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 958         unsigned int            uclamp_flags;
 959 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 960 #endif
 961
 962         struct cfs_rq           cfs;
 963         struct rt_rq            rt;
 964         struct dl_rq            dl;
 965
 966 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 967         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 968         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 969         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 970 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 971
 972         /*
 973          * This is part of a global counter where only the total sum
 974          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 975          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 976          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 977          */
 978         unsigned int            nr_uninterruptible;
 979
 980         struct task_struct __rcu        *curr;
 981         struct task_struct      *idle;
 982         struct task_struct      *stop;
 983         unsigned long           next_balance;
 984         struct mm_struct        *prev_mm;
 985
 986         unsigned int            clock_update_flags;
 987         u64                     clock;
 988         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 989         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 990         u64                     clock_pelt;
 991         unsigned long           lost_idle_time;
 992
 993         atomic_t                nr_iowait;
 994
 995 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 996         u64 last_seen_need_resched_ns;
 997         int ticks_without_resched;
 998 #endif
 999
1000 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
1001         int membarrier_state;
1002 #endif
1003
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         struct root_domain              *rd;
1006         struct sched_domain __rcu       *sd;
1007
1008         unsigned long           cpu_capacity;
1009         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1010
1011         struct callback_head    *balance_callback;
1012
1013         unsigned char           nohz_idle_balance;
1014         unsigned char           idle_balance;
1015
1016         unsigned long           misfit_task_load;
1017
1018         /* For active balancing */
1019         int                     active_balance;
1020         int                     push_cpu;
1021         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1022
1023         /* CPU of this runqueue: */
1024         int                     cpu;
1025         int                     online;
1026
1027         struct list_head cfs_tasks;
1028
1029         struct sched_avg        avg_rt;
1030         struct sched_avg        avg_dl;
1031 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1032         struct sched_avg        avg_irq;
1033 #endif
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1035         struct sched_avg        avg_thermal;
1036 #endif
1037         u64                     idle_stamp;
1038         u64                     avg_idle;
1039
1040         unsigned long           wake_stamp;
1041         u64                     wake_avg_idle;
1042
1043         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1044         u64                     max_idle_balance_cost;
1045
1046 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1047         struct rcuwait          hotplug_wait;
1048 #endif
1049 #endif /* CONFIG_SMP */
1050
1051 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1052         u64                     prev_irq_time;
1053 #endif
1054 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1055         u64                     prev_steal_time;
1056 #endif
1057 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1058         u64                     prev_steal_time_rq;
1059 #endif
1060
1061         /* calc_load related fields */
1062         unsigned long           calc_load_update;
1063         long                    calc_load_active;
1064
1065 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067         call_single_data_t      hrtick_csd;
1068 #endif
1069         struct hrtimer          hrtick_timer;
1070         ktime_t                 hrtick_time;
1071 #endif
1072
1073 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1074         /* latency stats */
1075         struct sched_info       rq_sched_info;
1076         unsigned long long      rq_cpu_time;
1077         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1078
1079         /* sys_sched_yield() stats */
1080         unsigned int            yld_count;
1081
1082         /* schedule() stats */
1083         unsigned int            sched_count;
1084         unsigned int            sched_goidle;
1085
1086         /* try_to_wake_up() stats */
1087         unsigned int            ttwu_count;
1088         unsigned int            ttwu_local;
1089 #endif
1090
1091 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1092         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1093         struct cpuidle_state    *idle_state;
1094 #endif
1095
1096 #ifdef CONFIG_SMP
1097         unsigned int            nr_pinned;
1098 #endif
1099         unsigned int            push_busy;
1100         struct cpu_stop_work    push_work;
1101
1102 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1103         /* per rq */
1104         struct rq               *core;
1105         struct task_struct      *core_pick;
1106         unsigned int            core_enabled;
1107         unsigned int            core_sched_seq;
1108         struct rb_root          core_tree;
1109
1110         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1111         unsigned int            core_task_seq;
1112         unsigned int            core_pick_seq;
1113         unsigned long           core_cookie;
1114         unsigned int            core_forceidle_count;
1115         unsigned int            core_forceidle_seq;
1116         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1117         u64                     core_forceidle_start;
1118 #endif
1119 };
1120
1121 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1122
1123 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1124 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1125 {
1126         return cfs_rq->rq;
1127 }
1128
1129 #else
1130
1131 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1132 {
1133         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1134 }
1135 #endif
1136
1137 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         return rq->cpu;
1141 #else
1142         return 0;
1143 #endif
1144 }
1145
1146 #define MDF_PUSH        0x01
1147
1148 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1149 {
1150 #ifdef CONFIG_SMP
1151         return p->migration_disabled;
1152 #else
1153         return false;
1154 #endif
1155 }
1156
1157 struct sched_group;
1158 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1159 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1160
1161 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1162
1163 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1164 {
1165         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1166 }
1167
1168 static inline bool sched_core_disabled(void)
1169 {
1170         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1175  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1176  */
1177 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1178 {
1179         if (sched_core_enabled(rq))
1180                 return &rq->core->__lock;
1181
1182         return &rq->__lock;
1183 }
1184
1185 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1186 {
1187         if (rq->core_enabled)
1188                 return &rq->core->__lock;
1189
1190         return &rq->__lock;
1191 }
1192
1193 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1194
1195 /*
1196  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1197  * when core scheduling is enabled.
1198  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1199  * cookie if the CPU is in an idle core.
1200  */
1201 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1202 {
1203         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1204         if (!sched_core_enabled(rq))
1205                 return true;
1206
1207         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1208 }
1209
1210 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1211 {
1212         bool idle_core = true;
1213         int cpu;
1214
1215         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1216         if (!sched_core_enabled(rq))
1217                 return true;
1218
1219         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1220                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1221                         idle_core = false;
1222                         break;
1223                 }
1224         }
1225
1226         /*
1227          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1228          * cookies.
1229          */
1230         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1231 }
1232
1233 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1234                                             struct task_struct *p,
1235                                             struct sched_group *group)
1236 {
1237         int cpu;
1238
1239         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1240         if (!sched_core_enabled(rq))
1241                 return true;
1242
1243         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1244                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1245                         return true;
1246         }
1247         return false;
1248 }
1249
1250 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1251 {
1252         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1253 }
1254
1255 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1256 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1257
1258 extern void sched_core_get(void);
1259 extern void sched_core_put(void);
1260
1261 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1262
1263 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1264 {
1265         return false;
1266 }
1267
1268 static inline bool sched_core_disabled(void)
1269 {
1270         return true;
1271 }
1272
1273 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1274 {
1275         return &rq->__lock;
1276 }
1277
1278 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1279 {
1280         return &rq->__lock;
1281 }
1282
1283 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1284 {
1285         return true;
1286 }
1287
1288 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1289 {
1290         return true;
1291 }
1292
1293 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1294                                             struct task_struct *p,
1295                                             struct sched_group *group)
1296 {
1297         return true;
1298 }
1299 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1300
1301 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1302 {
1303         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1304 }
1305
1306 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1307 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1308 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1309
1310 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1311 {
1312         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1313 }
1314
1315 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1316 {
1317         local_irq_disable();
1318         raw_spin_rq_lock(rq);
1319 }
1320
1321 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1322 {
1323         raw_spin_rq_unlock(rq);
1324         local_irq_enable();
1325 }
1326
1327 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1328 {
1329         unsigned long flags;
1330         local_irq_save(flags);
1331         raw_spin_rq_lock(rq);
1332         return flags;
1333 }
1334
1335 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1336 {
1337         raw_spin_rq_unlock(rq);
1338         local_irq_restore(flags);
1339 }
1340
1341 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1342 do {                                            \
1343         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1344 } while (0)
1345
1346 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1347 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1348
1349 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1350 {
1351         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1352                 __update_idle_core(rq);
1353 }
1354
1355 #else
1356 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1357 #endif
1358
1359 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1360
1361 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1362 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1363 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1364 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1365 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1366
1367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1368 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1369 {
1370         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1371         return container_of(se, struct task_struct, se);
1372 }
1373
1374 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1375 {
1376         return p->se.cfs_rq;
1377 }
1378
1379 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1380 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1381 {
1382         return se->cfs_rq;
1383 }
1384
1385 /* runqueue "owned" by this group */
1386 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1387 {
1388         return grp->my_q;
1389 }
1390
1391 #else
1392
1393 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1394 {
1395         return container_of(se, struct task_struct, se);
1396 }
1397
1398 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1399 {
1400         return &task_rq(p)->cfs;
1401 }
1402
1403 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1404 {
1405         struct task_struct *p = task_of(se);
1406         struct rq *rq = task_rq(p);
1407
1408         return &rq->cfs;
1409 }
1410
1411 /* runqueue "owned" by this group */
1412 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1413 {
1414         return NULL;
1415 }
1416 #endif
1417
1418 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1419
1420 /*
1421  * rq::clock_update_flags bits
1422  *
1423  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1424  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1425  *  neighbouring rq clock updates.
1426  *
1427  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1428  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1429  *
1430  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1431  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1432  *
1433  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1434  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1435  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1436  *
1437  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1438  *
1439  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1440  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1441  * back.
1442  */
1443 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1444 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1445 #define RQCF_UPDATED            0x04
1446
1447 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1448 {
1449         /*
1450          * The only reason for not seeing a clock update since the
1451          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1452          */
1453         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1454 }
1455
1456 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1457 {
1458         lockdep_assert_rq_held(rq);
1459         assert_clock_updated(rq);
1460
1461         return rq->clock;
1462 }
1463
1464 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1465 {
1466         lockdep_assert_rq_held(rq);
1467         assert_clock_updated(rq);
1468
1469         return rq->clock_task;
1470 }
1471
1472 /**
1473  * By default the decay is the default pelt decay period.
1474  * The decay shift can change the decay period in
1475  * multiples of 32.
1476  *  Decay shift         Decay period(ms)
1477  *      0                       32
1478  *      1                       64
1479  *      2                       128
1480  *      3                       256
1481  *      4                       512
1482  */
1483 extern int sched_thermal_decay_shift;
1484
1485 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1486 {
1487         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1488 }
1489
1490 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1491 {
1492         lockdep_assert_rq_held(rq);
1493         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1498  * request is canceled.
1499  */
1500 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1501 {
1502         lockdep_assert_rq_held(rq);
1503         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1504 }
1505
1506 struct rq_flags {
1507         unsigned long flags;
1508         struct pin_cookie cookie;
1509 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1510         /*
1511          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1512          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1513          * restored in rq_repin_lock().
1514          */
1515         unsigned int clock_update_flags;
1516 #endif
1517 };
1518
1519 extern struct callback_head balance_push_callback;
1520
1521 /*
1522  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1523  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1524  *
1525  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1526  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1527  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1528  *
1529  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1530  */
1531 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1532 {
1533         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1534
1535 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1536         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1537         rf->clock_update_flags = 0;
1538 #ifdef CONFIG_SMP
1539         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1540 #endif
1541 #endif
1542 }
1543
1544 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1545 {
1546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1547         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1548                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1549 #endif
1550
1551         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1552 }
1553
1554 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1555 {
1556         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1557
1558 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1559         /*
1560          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1561          */
1562         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1563 #endif
1564 }
1565
1566 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1567         __acquires(rq->lock);
1568
1569 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1570         __acquires(p->pi_lock)
1571         __acquires(rq->lock);
1572
1573 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1574         __releases(rq->lock)
1575 {
1576         rq_unpin_lock(rq, rf);
1577         raw_spin_rq_unlock(rq);
1578 }
1579
1580 static inline void
1581 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1582         __releases(rq->lock)
1583         __releases(p->pi_lock)
1584 {
1585         rq_unpin_lock(rq, rf);
1586         raw_spin_rq_unlock(rq);
1587         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1592         __acquires(rq->lock)
1593 {
1594         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1595         rq_pin_lock(rq, rf);
1596 }
1597
1598 static inline void
1599 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1600         __acquires(rq->lock)
1601 {
1602         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1603         rq_pin_lock(rq, rf);
1604 }
1605
1606 static inline void
1607 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1608         __acquires(rq->lock)
1609 {
1610         raw_spin_rq_lock(rq);
1611         rq_pin_lock(rq, rf);
1612 }
1613
1614 static inline void
1615 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1616         __releases(rq->lock)
1617 {
1618         rq_unpin_lock(rq, rf);
1619         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1620 }
1621
1622 static inline void
1623 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1624         __releases(rq->lock)
1625 {
1626         rq_unpin_lock(rq, rf);
1627         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1628 }
1629
1630 static inline void
1631 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1632         __releases(rq->lock)
1633 {
1634         rq_unpin_lock(rq, rf);
1635         raw_spin_rq_unlock(rq);
1636 }
1637
1638 static inline struct rq *
1639 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1640         __acquires(rq->lock)
1641 {
1642         struct rq *rq;
1643
1644         local_irq_disable();
1645         rq = this_rq();
1646         rq_lock(rq, rf);
1647         return rq;
1648 }
1649
1650 #ifdef CONFIG_NUMA
1651 enum numa_topology_type {
1652         NUMA_DIRECT,
1653         NUMA_GLUELESS_MESH,
1654         NUMA_BACKPLANE,
1655 };
1656 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1657 extern int sched_max_numa_distance;
1658 extern bool find_numa_distance(int distance);
1659 extern void sched_init_numa(void);
1660 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1661 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1662 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1663 #else
1664 static inline void sched_init_numa(void) { }
1665 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1666 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1667 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1668 {
1669         return nr_cpu_ids;
1670 }
1671 #endif
1672
1673 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1674 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1675 enum numa_faults_stats {
1676         NUMA_MEM = 0,
1677         NUMA_CPU,
1678         NUMA_MEMBUF,
1679         NUMA_CPUBUF
1680 };
1681 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1682 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1683 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1684                         int cpu, int scpu);
1685 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1686 #else
1687 static inline void
1688 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1689 {
1690 }
1691 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1692
1693 #ifdef CONFIG_SMP
1694
1695 static inline void
1696 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1697                        struct callback_head *head,
1698                        void (*func)(struct rq *rq))
1699 {
1700         lockdep_assert_rq_held(rq);
1701
1702         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1703                 return;
1704
1705         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1706         head->next = rq->balance_callback;
1707         rq->balance_callback = head;
1708 }
1709
1710 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1711         rcu_dereference_check((p), \
1712                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1713
1714 /*
1715  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1716  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1717  *
1718  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1719  * preempt-disabled sections.
1720  */
1721 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1722         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1723                         __sd; __sd = __sd->parent)
1724
1725 /**
1726  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1727  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1728  *              be returned.
1729  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1730  *              for the given CPU.
1731  *
1732  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1733  */
1734 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1735 {
1736         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1737
1738         for_each_domain(cpu, sd) {
1739                 if (!(sd->flags & flag))
1740                         break;
1741                 hsd = sd;
1742         }
1743
1744         return hsd;
1745 }
1746
1747 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1748 {
1749         struct sched_domain *sd;
1750
1751         for_each_domain(cpu, sd) {
1752                 if (sd->flags & flag)
1753                         break;
1754         }
1755
1756         return sd;
1757 }
1758
1759 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1760 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1761 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1762 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1763 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1764 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1765 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1766 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1767
1768 struct sched_group_capacity {
1769         atomic_t                ref;
1770         /*
1771          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1772          * for a single CPU.
1773          */
1774         unsigned long           capacity;
1775         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1776         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1777         unsigned long           next_update;
1778         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1779
1780 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1781         int                     id;
1782 #endif
1783
1784         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1785 };
1786
1787 struct sched_group {
1788         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1789         atomic_t                ref;
1790
1791         unsigned int            group_weight;
1792         struct sched_group_capacity *sgc;
1793         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1794         int                     flags;
1795
1796         /*
1797          * The CPUs this group covers.
1798          *
1799          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1800          * by attaching extra space to the end of the structure,
1801          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1802          */
1803         unsigned long           cpumask[];
1804 };
1805
1806 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1807 {
1808         return to_cpumask(sg->cpumask);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * See build_balance_mask().
1813  */
1814 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1815 {
1816         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1817 }
1818
1819 /**
1820  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1821  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1822  */
1823 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1824 {
1825         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1826 }
1827
1828 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1829
1830 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1831 void update_sched_domain_debugfs(void);
1832 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1833 #else
1834 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1835 {
1836 }
1837 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1838 {
1839 }
1840 #endif
1841
1842 extern int sched_update_scaling(void);
1843
1844 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1845
1846 #else /* !CONFIG_SMP: */
1847 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1848 #endif
1849
1850 #include "stats.h"
1851 #include "autogroup.h"
1852
1853 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1854
1855 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1856
1857 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1858 {
1859         if (schedstat_enabled())
1860                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1861 }
1862
1863 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1864
1865 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1866 {
1867         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1868                 __sched_core_tick(rq);
1869 }
1870
1871 #else
1872
1873 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1874
1875 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1876
1877 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1878
1879 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1880
1881 /*
1882  * Return the group to which this tasks belongs.
1883  *
1884  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1885  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1886  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1887  *
1888  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1889  * core changes this before calling sched_move_task().
1890  *
1891  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1892  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1893  */
1894 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1895 {
1896         return p->sched_task_group;
1897 }
1898
1899 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1900 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1901 {
1902 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1903         struct task_group *tg = task_group(p);
1904 #endif
1905
1906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1907         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1908         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1909         p->se.parent = tg->se[cpu];
1910 #endif
1911
1912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1913         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1914         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1915 #endif
1916 }
1917
1918 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1919
1920 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1921 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1922 {
1923         return NULL;
1924 }
1925
1926 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1927
1928 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1929 {
1930         set_task_rq(p, cpu);
1931 #ifdef CONFIG_SMP
1932         /*
1933          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1934          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1935          * per-task data have been completed by this moment.
1936          */
1937         smp_wmb();
1938         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1939         p->wake_cpu = cpu;
1940 #endif
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1945  */
1946 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1947 # include <linux/static_key.h>
1948 # define const_debug __read_mostly
1949 #else
1950 # define const_debug const
1951 #endif
1952
1953 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1954         __SCHED_FEAT_##name ,
1955
1956 enum {
1957 #include "features.h"
1958         __SCHED_FEAT_NR,
1959 };
1960
1961 #undef SCHED_FEAT
1962
1963 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1964
1965 /*
1966  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1967  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1968  */
1969 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1970
1971 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1972 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1973 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1974 {                                                                       \
1975         return static_key_##enabled(key);                               \
1976 }
1977
1978 #include "features.h"
1979 #undef SCHED_FEAT
1980
1981 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1982 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1983
1984 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1985
1986 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1987
1988 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1989
1990 #else /* !SCHED_DEBUG */
1991
1992 /*
1993  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1994  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1995  * features default.
1996  */
1997 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1998         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1999 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
2000 #include "features.h"
2001         0;
2002 #undef SCHED_FEAT
2003
2004 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2005
2006 #endif /* SCHED_DEBUG */
2007
2008 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2009 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2010
2011 static inline u64 global_rt_period(void)
2012 {
2013         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2014 }
2015
2016 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2017 {
2018         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2019                 return RUNTIME_INF;
2020
2021         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2022 }
2023
2024 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2025 {
2026         return rq->curr == p;
2027 }
2028
2029 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2030 {
2031 #ifdef CONFIG_SMP
2032         return p->on_cpu;
2033 #else
2034         return task_current(rq, p);
2035 #endif
2036 }
2037
2038 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2039 {
2040         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2041 }
2042
2043 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2044 {
2045         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2046 }
2047
2048 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2049 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2050 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2051 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2052
2053 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2054 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2055 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2056
2057 #ifdef CONFIG_SMP
2058 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2059 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2060 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2061 #endif
2062
2063 /*
2064  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2065  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2066  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2067  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2068  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2069  * slice expiry etc.
2070  */
2071
2072 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2073 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2074
2075 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2076 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2077
2078 /*
2079  * {de,en}queue flags:
2080  *
2081  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2082  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2083  *
2084  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2085  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2086  *                should preserve as much state as possible.
2087  *
2088  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2089  *        in the runqueue.
2090  *
2091  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2092  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2093  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2094  *
2095  */
2096
2097 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2098 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2099 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2100 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2101
2102 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2103 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2104 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2105 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2106
2107 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2108 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2109 #ifdef CONFIG_SMP
2110 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2111 #else
2112 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2113 #endif
2114
2115 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2116
2117 struct sched_class {
2118
2119 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2120         int uclamp_enabled;
2121 #endif
2122
2123         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2124         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2125         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2126         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2127
2128         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2129
2130         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2131
2132         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2133         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2134
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2137         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2138
2139         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2140
2141         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2142
2143         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2144
2145         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2146                                  const struct cpumask *newmask,
2147                                  u32 flags);
2148
2149         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2150         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2151
2152         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2153 #endif
2154
2155         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2156         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2157         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2158
2159         /*
2160          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2161          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2162          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2163          */
2164         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2165         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2166         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2167                               int oldprio);
2168
2169         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2170                                         struct task_struct *task);
2171
2172         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2173
2174 #define TASK_SET_GROUP          0
2175 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2176
2177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2178         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2179 #endif
2180 };
2181
2182 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2183 {
2184         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2185         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2186 }
2187
2188 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2189 {
2190         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2191 }
2192
2193
2194 /*
2195  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2196  * section which is ordered by the linker script:
2197  *
2198  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2199  *
2200  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2201  */
2202 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2203 const struct sched_class name##_sched_class \
2204         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2205         __section("__" #name "_sched_class")
2206
2207 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2208 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2209 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2210
2211 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2212 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2213
2214 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2215         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2216
2217 #define for_each_class(class) \
2218         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2219
2220 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2221 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2222 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2223 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2224 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2225
2226 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2227 {
2228         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2229 }
2230
2231 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2232 {
2233         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2234 }
2235
2236 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2237 {
2238         return rq->rt.rt_queued > 0;
2239 }
2240
2241 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2242 {
2243         return rq->cfs.nr_running > 0;
2244 }
2245
2246 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2247 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2248
2249 #define SCA_CHECK               0x01
2250 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2251 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2252 #define SCA_USER                0x08
2253
2254 #ifdef CONFIG_SMP
2255
2256 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2257
2258 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2259
2260 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2261
2262 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2263 {
2264         struct task_struct *p = rq->curr;
2265
2266         lockdep_assert_rq_held(rq);
2267
2268         if (rq->push_busy)
2269                 return NULL;
2270
2271         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2272                 return NULL;
2273
2274         if (p->migration_disabled)
2275                 return NULL;
2276
2277         rq->push_busy = true;
2278         return get_task_struct(p);
2279 }
2280
2281 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2282
2283 #endif
2284
2285 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2286 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2287                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2288 {
2289         rq->idle_state = idle_state;
2290 }
2291
2292 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2293 {
2294         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2295
2296         return rq->idle_state;
2297 }
2298 #else
2299 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2300                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2301 {
2302 }
2303
2304 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2305 {
2306         return NULL;
2307 }
2308 #endif
2309
2310 extern void schedule_idle(void);
2311
2312 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2313 extern void sched_init_granularity(void);
2314 extern void update_max_interval(void);
2315
2316 extern void init_sched_dl_class(void);
2317 extern void init_sched_rt_class(void);
2318 extern void init_sched_fair_class(void);
2319
2320 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2321
2322 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2323 extern void resched_cpu(int cpu);
2324
2325 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2326 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2327
2328 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2329 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2330 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2331 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2332
2333 #define BW_SHIFT                20
2334 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2335 #define RATIO_SHIFT             8
2336 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2337 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2338 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2339
2340 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2341 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2342
2343 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2344 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2345 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2346
2347 /*
2348  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2349  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2350  * nohz mode if necessary.
2351  */
2352 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2353 {
2354         int cpu = cpu_of(rq);
2355
2356         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2357                 return;
2358
2359         if (sched_can_stop_tick(rq))
2360                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2361         else
2362                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2363 }
2364 #else
2365 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2366 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2367 #endif
2368
2369 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2370 {
2371         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2372
2373         rq->nr_running = prev_nr + count;
2374         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2375                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2376         }
2377
2378 #ifdef CONFIG_SMP
2379         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2380                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2381                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2382         }
2383 #endif
2384
2385         sched_update_tick_dependency(rq);
2386 }
2387
2388 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2389 {
2390         rq->nr_running -= count;
2391         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2392                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2393         }
2394
2395         /* Check if we still need preemption */
2396         sched_update_tick_dependency(rq);
2397 }
2398
2399 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2400 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2401
2402 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2403
2404 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2405 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2406
2407 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2408 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2409 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2410 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2411 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2412 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2413 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2414
2415 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2416
2417 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2418 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2419 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2420 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2421 #endif
2422
2423 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2424
2425 /*
2426  * Use hrtick when:
2427  *  - enabled by features
2428  *  - hrtimer is actually high res
2429  */
2430 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2431 {
2432         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2433                 return 0;
2434         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2435 }
2436
2437 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2438 {
2439         if (!sched_feat(HRTICK))
2440                 return 0;
2441         return hrtick_enabled(rq);
2442 }
2443
2444 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2445 {
2446         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2447                 return 0;
2448         return hrtick_enabled(rq);
2449 }
2450
2451 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2452
2453 #else
2454
2455 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2456 {
2457         return 0;
2458 }
2459
2460 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2461 {
2462         return 0;
2463 }
2464
2465 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2466 {
2467         return 0;
2468 }
2469
2470 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2471
2472 #ifndef arch_scale_freq_tick
2473 static __always_inline
2474 void arch_scale_freq_tick(void)
2475 {
2476 }
2477 #endif
2478
2479 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2480 /**
2481  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2482  * @cpu: the CPU in question.
2483  *
2484  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2485  *
2486  *     f_curr
2487  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2488  *     f_max
2489  */
2490 static __always_inline
2491 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2492 {
2493         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2494 }
2495 #endif
2496
2497
2498 #ifdef CONFIG_SMP
2499
2500 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2501 {
2502 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2503         /*
2504          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2505          * order by core-id first and cpu-id second.
2506          *
2507          * Notably:
2508          *
2509          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2510          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2511          *
2512          * when only cpu-id is considered.
2513          */
2514         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2515                 return true;
2516         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2517                 return false;
2518
2519         /*
2520          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2521          */
2522 #endif
2523         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2524 }
2525
2526 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2527
2528 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2529
2530 /*
2531  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2532  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2533  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2534  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2535  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2536  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2537  */
2538 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2539         __releases(this_rq->lock)
2540         __acquires(busiest->lock)
2541         __acquires(this_rq->lock)
2542 {
2543         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2544         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2545
2546         return 1;
2547 }
2548
2549 #else
2550 /*
2551  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2552  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2553  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2554  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2555  * regardless of entry order into the function.
2556  */
2557 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2558         __releases(this_rq->lock)
2559         __acquires(busiest->lock)
2560         __acquires(this_rq->lock)
2561 {
2562         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2563                 return 0;
2564
2565         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2566                 return 0;
2567
2568         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2569                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2570                 return 0;
2571         }
2572
2573         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2574         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2575
2576         return 1;
2577 }
2578
2579 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2580
2581 /*
2582  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2583  */
2584 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2585 {
2586         lockdep_assert_irqs_disabled();
2587
2588         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2589 }
2590
2591 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2592         __releases(busiest->lock)
2593 {
2594         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2595                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2596         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2597 }
2598
2599 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2600 {
2601         if (l1 > l2)
2602                 swap(l1, l2);
2603
2604         spin_lock(l1);
2605         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2606 }
2607
2608 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2609 {
2610         if (l1 > l2)
2611                 swap(l1, l2);
2612
2613         spin_lock_irq(l1);
2614         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2615 }
2616
2617 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2618 {
2619         if (l1 > l2)
2620                 swap(l1, l2);
2621
2622         raw_spin_lock(l1);
2623         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2624 }
2625
2626 /*
2627  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2628  *
2629  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2630  * you need to do so manually after calling.
2631  */
2632 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2633         __releases(rq1->lock)
2634         __releases(rq2->lock)
2635 {
2636         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2637                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2638         else
2639                 __release(rq2->lock);
2640         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2641 }
2642
2643 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2644 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2645 extern bool sched_smp_initialized;
2646
2647 #else /* CONFIG_SMP */
2648
2649 /*
2650  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2651  *
2652  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2653  * you need to do so manually before calling.
2654  */
2655 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2656         __acquires(rq1->lock)
2657         __acquires(rq2->lock)
2658 {
2659         BUG_ON(!irqs_disabled());
2660         BUG_ON(rq1 != rq2);
2661         raw_spin_rq_lock(rq1);
2662         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2663 }
2664
2665 /*
2666  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2667  *
2668  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2669  * you need to do so manually after calling.
2670  */
2671 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2672         __releases(rq1->lock)
2673         __releases(rq2->lock)
2674 {
2675         BUG_ON(rq1 != rq2);
2676         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2677         __release(rq2->lock);
2678 }
2679
2680 #endif
2681
2682 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2683 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2684
2685 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2686 extern bool sched_debug_verbose;
2687
2688 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2689 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2690 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2691 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2692 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2693 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2694
2695 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2696 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2697 extern void
2698 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2699 extern void
2700 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2701         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2702 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2703 #else
2704 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2705 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2706
2707 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2708 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2709 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2710
2711 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2712 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2713
2714 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2715 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2716 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2717 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2718 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2719
2720 /* Run rebalance_domains() */
2721 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2722 /* Update blocked load */
2723 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2724 /* Update blocked load when entering idle */
2725 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2726 /* Update nohz.next_balance */
2727 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2728
2729 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2730
2731 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2732
2733 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2734 #else
2735 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2736 #endif
2737
2738 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2739 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2740 #else
2741 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2742 #endif
2743
2744 #ifdef CONFIG_SMP
2745 static inline
2746 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2747 {
2748         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2749         int i;
2750
2751         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2752                          "sched RCU must be held");
2753         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2754                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2755
2756                 rq->dl.extra_bw += bw;
2757         }
2758 }
2759 #else
2760 static inline
2761 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2762 {
2763         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2764
2765         dl->extra_bw += bw;
2766 }
2767 #endif
2768
2769
2770 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2771 struct irqtime {
2772         u64                     total;
2773         u64                     tick_delta;
2774         u64                     irq_start_time;
2775         struct u64_stats_sync   sync;
2776 };
2777
2778 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2779
2780 /*
2781  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2782  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2783  * and never move forward.
2784  */
2785 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2786 {
2787         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2788         unsigned int seq;
2789         u64 total;
2790
2791         do {
2792                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2793                 total = irqtime->total;
2794         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2795
2796         return total;
2797 }
2798 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2799
2800 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2801 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2802
2803 /**
2804  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2805  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2806  * @flags: Update reason flags.
2807  *
2808  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2809  * being updated.
2810  *
2811  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2812  *
2813  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2814  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2815  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2816  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2817  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2818  * active all the time (or there are RT tasks only).
2819  *
2820  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2821  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2822  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2823  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2824  */
2825 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2826 {
2827         struct update_util_data *data;
2828
2829         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2830                                                   cpu_of(rq)));
2831         if (data)
2832                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2833 }
2834 #else
2835 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2836 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2837
2838 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2839 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2840 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2841 # endif
2842 #else
2843 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2844 #endif
2845
2846 #ifdef CONFIG_SMP
2847 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2848 {
2849         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2850 }
2851
2852 /**
2853  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2854  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2855  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2856  *
2857  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2858  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2859  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2860  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2861  */
2862 enum cpu_util_type {
2863         FREQUENCY_UTIL,
2864         ENERGY_UTIL,
2865 };
2866
2867 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2868                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2869                                  struct task_struct *p);
2870
2871 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2872 {
2873         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2874 }
2875
2876 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2877 {
2878         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2879 }
2880
2881 /**
2882  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2883  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2884  *
2885  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2886  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2887  *
2888  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2889  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2890  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2891  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2892  * capacity at f_max.
2893  *
2894  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2895  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2896  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2897  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2898  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2899  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2900  *
2901  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2902  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2903  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2904  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2905  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2906  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2907  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2908  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2909  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2910  *
2911  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
2912  */
2913 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
2914 {
2915         struct cfs_rq *cfs_rq;
2916         unsigned long util;
2917
2918         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
2919         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
2920
2921         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2922                 util = max_t(unsigned long, util,
2923                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
2924         }
2925
2926         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
2927 }
2928
2929 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2930 {
2931         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2932 }
2933 #endif
2934
2935 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2936 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2937
2938 /**
2939  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2940  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2941  * @util:       The util value to clamp.
2942  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2943  *              against @rq only.
2944  *
2945  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2946  *
2947  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2948  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2949  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2950  *
2951  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2952  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2953  * static key is disabled.
2954  */
2955 static __always_inline
2956 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2957                                   struct task_struct *p)
2958 {
2959         unsigned long min_util = 0;
2960         unsigned long max_util = 0;
2961
2962         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2963                 return util;
2964
2965         if (p) {
2966                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2967                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2968
2969                 /*
2970                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2971                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2972                  */
2973                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2974                         goto out;
2975         }
2976
2977         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2978         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2979 out:
2980         /*
2981          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2982          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2983          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2984          */
2985         if (unlikely(min_util >= max_util))
2986                 return min_util;
2987
2988         return clamp(util, min_util, max_util);
2989 }
2990
2991 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
2992 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
2993 {
2994         unsigned long rq_util;
2995         unsigned long max_util;
2996
2997         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2998                 return false;
2999
3000         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
3001         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
3002
3003         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
3004 }
3005
3006 /*
3007  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
3008  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
3009  * an operation that requires it.
3010  *
3011  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
3012  * hence is active.
3013  */
3014 static inline bool uclamp_is_used(void)
3015 {
3016         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
3017 }
3018 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3019 static inline
3020 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3021                                   struct task_struct *p)
3022 {
3023         return util;
3024 }
3025
3026 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3027
3028 static inline bool uclamp_is_used(void)
3029 {
3030         return false;
3031 }
3032 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3033
3034 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3035 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3036 {
3037         return rq->avg_irq.util_avg;
3038 }
3039
3040 static inline
3041 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3042 {
3043         util *= (max - irq);
3044         util /= max;
3045
3046         return util;
3047
3048 }
3049 #else
3050 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3051 {
3052         return 0;
3053 }
3054
3055 static inline
3056 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3057 {
3058         return util;
3059 }
3060 #endif
3061
3062 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3063
3064 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3065
3066 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3067
3068 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3069 {
3070         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3071 }
3072
3073 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3074
3075 #define perf_domain_span(pd) NULL
3076 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3077
3078 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3079
3080 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3081 /*
3082  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3083  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3084  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3085  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3086  */
3087 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3088                                         struct mm_struct *prev_mm,
3089                                         struct mm_struct *next_mm)
3090 {
3091         int membarrier_state;
3092
3093         if (prev_mm == next_mm)
3094                 return;
3095
3096         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3097         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3098                 return;
3099
3100         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3101 }
3102 #else
3103 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3104                                         struct mm_struct *prev_mm,
3105                                         struct mm_struct *next_mm)
3106 {
3107 }
3108 #endif
3109
3110 #ifdef CONFIG_SMP
3111 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3112 {
3113         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3114                 return false;
3115
3116         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3117                 return false;
3118
3119         return true;
3120 }
3121 #endif
3122
3123 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3124 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3125
3126 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3127 extern int preempt_dynamic_mode;
3128 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3129 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3130 #endif
3131