]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/sched/sched.h
powercap: intel_rapl: Cleanup Power Limits support
[linux.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #ifndef _KERNEL_SCHED_SCHED_H
6 #define _KERNEL_SCHED_SCHED_H
7
8 #include <linux/sched/affinity.h>
9 #include <linux/sched/autogroup.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/deadline.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/loadavg.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/rseq_api.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/sched/stat.h>
19 #include <linux/sched/sysctl.h>
20 #include <linux/sched/task_flags.h>
21 #include <linux/sched/task.h>
22 #include <linux/sched/topology.h>
23
24 #include <linux/atomic.h>
25 #include <linux/bitmap.h>
26 #include <linux/bug.h>
27 #include <linux/capability.h>
28 #include <linux/cgroup_api.h>
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <linux/context_tracking.h>
31 #include <linux/cpufreq.h>
32 #include <linux/cpumask_api.h>
33 #include <linux/ctype.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/fs_api.h>
36 #include <linux/hrtimer_api.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/irq_work.h>
39 #include <linux/jiffies.h>
40 #include <linux/kref_api.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/ktime_api.h>
43 #include <linux/lockdep_api.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/minmax.h>
46 #include <linux/mm.h>
47 #include <linux/module.h>
48 #include <linux/mutex_api.h>
49 #include <linux/plist.h>
50 #include <linux/poll.h>
51 #include <linux/proc_fs.h>
52 #include <linux/profile.h>
53 #include <linux/psi.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/seqlock.h>
57 #include <linux/softirq.h>
58 #include <linux/spinlock_api.h>
59 #include <linux/static_key.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/syscalls_api.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/tick.h>
64 #include <linux/topology.h>
65 #include <linux/types.h>
66 #include <linux/u64_stats_sync_api.h>
67 #include <linux/uaccess.h>
68 #include <linux/wait_api.h>
69 #include <linux/wait_bit.h>
70 #include <linux/workqueue_api.h>
71
72 #include <trace/events/power.h>
73 #include <trace/events/sched.h>
74
75 #include "../workqueue_internal.h"
76
77 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
78 #include <linux/cgroup.h>
79 #include <linux/psi.h>
80 #endif
81
82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
83 # include <linux/static_key.h>
84 #endif
85
86 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
87 # include <asm/paravirt.h>
88 # include <asm/paravirt_api_clock.h>
89 #endif
90
91 #include "cpupri.h"
92 #include "cpudeadline.h"
93
94 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
95 # define SCHED_WARN_ON(x)      WARN_ONCE(x, #x)
96 #else
97 # define SCHED_WARN_ON(x)      ({ (void)(x), 0; })
98 #endif
99
100 struct rq;
101 struct cpuidle_state;
102
103 /* task_struct::on_rq states: */
104 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
105 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
106
107 extern __read_mostly int scheduler_running;
108
109 extern unsigned long calc_load_update;
110 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
111
112 extern unsigned int sysctl_sched_child_runs_first;
113
114 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
115 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
116
117 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
118
119 extern unsigned int sysctl_sched_rt_period;
120 extern int sysctl_sched_rt_runtime;
121 extern int sched_rr_timeslice;
122
123 /*
124  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
125  */
126 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
127
128 /*
129  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
130  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
131  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
132  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
133  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
134  *
135  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
136  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
137  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
138  *
139  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
140  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
141  */
142 #ifdef CONFIG_64BIT
143 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
144 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
145 # define scale_load_down(w) \
146 ({ \
147         unsigned long __w = (w); \
148         if (__w) \
149                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
150         __w; \
151 })
152 #else
153 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
154 # define scale_load(w)          (w)
155 # define scale_load_down(w)     (w)
156 #endif
157
158 /*
159  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
160  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
161  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
162  * following must be true:
163  *
164  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
165  *
166  */
167 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
168
169 /*
170  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
171  * 10 -> just above 1us
172  * 9  -> just above 0.5us
173  */
174 #define DL_SCALE                10
175
176 /*
177  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
178  */
179 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
180
181 static inline int idle_policy(int policy)
182 {
183         return policy == SCHED_IDLE;
184 }
185 static inline int fair_policy(int policy)
186 {
187         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
188 }
189
190 static inline int rt_policy(int policy)
191 {
192         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
193 }
194
195 static inline int dl_policy(int policy)
196 {
197         return policy == SCHED_DEADLINE;
198 }
199 static inline bool valid_policy(int policy)
200 {
201         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
202                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
203 }
204
205 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
206 {
207         return idle_policy(p->policy);
208 }
209
210 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
211 {
212         return rt_policy(p->policy);
213 }
214
215 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
216 {
217         return dl_policy(p->policy);
218 }
219
220 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
221
222 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
223 {
224         s64 diff = sample - *avg;
225         *avg += diff / 8;
226 }
227
228 /*
229  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
230  * is UB; cap at size-1.
231  */
232 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
233         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
234
235 /*
236  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
237  *
238  * This is actually gross. :(
239  *
240  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
241  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
242  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
243  * available on such platforms.
244  *
245  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
246  */
247 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
248
249 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
250
251 static inline bool dl_entity_is_special(const struct sched_dl_entity *dl_se)
252 {
253 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
254         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
255 #else
256         return false;
257 #endif
258 }
259
260 /*
261  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
262  */
263 static inline bool dl_entity_preempt(const struct sched_dl_entity *a,
264                                      const struct sched_dl_entity *b)
265 {
266         return dl_entity_is_special(a) ||
267                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
268 }
269
270 /*
271  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
272  */
273 struct rt_prio_array {
274         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
275         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
276 };
277
278 struct rt_bandwidth {
279         /* nests inside the rq lock: */
280         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
281         ktime_t                 rt_period;
282         u64                     rt_runtime;
283         struct hrtimer          rt_period_timer;
284         unsigned int            rt_period_active;
285 };
286
287 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
288
289 struct dl_bandwidth {
290         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
291         u64                     dl_runtime;
292         u64                     dl_period;
293 };
294
295 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
296 {
297         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
298 }
299
300 /*
301  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
302  * we need some place where:
303  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
304  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
305  *    each root domain;
306  *
307  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
308  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
309  * that, since here we are only interested in admission control, we
310  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
311  * need a timer to replenish it.
312  *
313  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
314  * meaning that:
315  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
316  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
317  */
318 struct dl_bw {
319         raw_spinlock_t          lock;
320         u64                     bw;
321         u64                     total_bw;
322 };
323
324 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
325 extern int  sched_dl_global_validate(void);
326 extern void sched_dl_do_global(void);
327 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
328 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
329 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
330 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
331 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
332 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
333 extern int  dl_cpu_busy(int cpu, struct task_struct *p);
334
335 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
336
337 struct cfs_rq;
338 struct rt_rq;
339
340 extern struct list_head task_groups;
341
342 struct cfs_bandwidth {
343 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
344         raw_spinlock_t          lock;
345         ktime_t                 period;
346         u64                     quota;
347         u64                     runtime;
348         u64                     burst;
349         u64                     runtime_snap;
350         s64                     hierarchical_quota;
351
352         u8                      idle;
353         u8                      period_active;
354         u8                      slack_started;
355         struct hrtimer          period_timer;
356         struct hrtimer          slack_timer;
357         struct list_head        throttled_cfs_rq;
358
359         /* Statistics: */
360         int                     nr_periods;
361         int                     nr_throttled;
362         int                     nr_burst;
363         u64                     throttled_time;
364         u64                     burst_time;
365 #endif
366 };
367
368 /* Task group related information */
369 struct task_group {
370         struct cgroup_subsys_state css;
371
372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
373         /* schedulable entities of this group on each CPU */
374         struct sched_entity     **se;
375         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
376         struct cfs_rq           **cfs_rq;
377         unsigned long           shares;
378
379         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
380         int                     idle;
381
382 #ifdef  CONFIG_SMP
383         /*
384          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
385          * it in its own cacheline separated from the fields above which
386          * will also be accessed at each tick.
387          */
388         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
389 #endif
390 #endif
391
392 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
393         struct sched_rt_entity  **rt_se;
394         struct rt_rq            **rt_rq;
395
396         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
397 #endif
398
399         struct rcu_head         rcu;
400         struct list_head        list;
401
402         struct task_group       *parent;
403         struct list_head        siblings;
404         struct list_head        children;
405
406 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
407         struct autogroup        *autogroup;
408 #endif
409
410         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
411
412 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
413         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
414         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
415         /* Clamp values requested for a task group */
416         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
417         /* Effective clamp values used for a task group */
418         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
419 #endif
420
421 };
422
423 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
424 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
425
426 /*
427  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
428  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
429  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
430  * too large, so as the shares value of a task group.
431  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
432  *  limitation from this.)
433  */
434 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
435 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
436 #endif
437
438 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
439
440 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
441                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
442
443 /*
444  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
445  * leaving it for the final time.
446  *
447  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
448  */
449 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
450 {
451         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
452 }
453
454 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
455
456 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
457 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
458 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
459 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
460 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
461                         struct sched_entity *se, int cpu,
462                         struct sched_entity *parent);
463 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
464
465 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
466 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
467 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
468
469 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
470                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
471                 struct sched_rt_entity *parent);
472 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
473 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
474 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
475 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
476 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
477
478 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
479 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
480                                struct task_group *parent);
481 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
482 extern void sched_release_group(struct task_group *tg);
483
484 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
485
486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
487 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
488
489 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
490
491 #ifdef CONFIG_SMP
492 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
493                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
494 #else /* !CONFIG_SMP */
495 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
496                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
497 #endif /* CONFIG_SMP */
498 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
499
500 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
501
502 struct cfs_bandwidth { };
503
504 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
505
506 extern void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg);
507 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
508 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
509
510 /*
511  * u64_u32_load/u64_u32_store
512  *
513  * Use a copy of a u64 value to protect against data race. This is only
514  * applicable for 32-bits architectures.
515  */
516 #ifdef CONFIG_64BIT
517 # define u64_u32_load_copy(var, copy)       var
518 # define u64_u32_store_copy(var, copy, val) (var = val)
519 #else
520 # define u64_u32_load_copy(var, copy)                                   \
521 ({                                                                      \
522         u64 __val, __val_copy;                                          \
523         do {                                                            \
524                 __val_copy = copy;                                      \
525                 /*                                                      \
526                  * paired with u64_u32_store_copy(), ordering access    \
527                  * to var and copy.                                     \
528                  */                                                     \
529                 smp_rmb();                                              \
530                 __val = var;                                            \
531         } while (__val != __val_copy);                                  \
532         __val;                                                          \
533 })
534 # define u64_u32_store_copy(var, copy, val)                             \
535 do {                                                                    \
536         typeof(val) __val = (val);                                      \
537         var = __val;                                                    \
538         /*                                                              \
539          * paired with u64_u32_load_copy(), ordering access to var and  \
540          * copy.                                                        \
541          */                                                             \
542         smp_wmb();                                                      \
543         copy = __val;                                                   \
544 } while (0)
545 #endif
546 # define u64_u32_load(var)      u64_u32_load_copy(var, var##_copy)
547 # define u64_u32_store(var, val) u64_u32_store_copy(var, var##_copy, val)
548
549 /* CFS-related fields in a runqueue */
550 struct cfs_rq {
551         struct load_weight      load;
552         unsigned int            nr_running;
553         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
554         unsigned int            idle_nr_running;   /* SCHED_IDLE */
555         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
556
557         u64                     exec_clock;
558         u64                     min_vruntime;
559 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
560         unsigned int            forceidle_seq;
561         u64                     min_vruntime_fi;
562 #endif
563
564 #ifndef CONFIG_64BIT
565         u64                     min_vruntime_copy;
566 #endif
567
568         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
569
570         /*
571          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
572          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
573          */
574         struct sched_entity     *curr;
575         struct sched_entity     *next;
576         struct sched_entity     *last;
577         struct sched_entity     *skip;
578
579 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
580         unsigned int            nr_spread_over;
581 #endif
582
583 #ifdef CONFIG_SMP
584         /*
585          * CFS load tracking
586          */
587         struct sched_avg        avg;
588 #ifndef CONFIG_64BIT
589         u64                     last_update_time_copy;
590 #endif
591         struct {
592                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
593                 int             nr;
594                 unsigned long   load_avg;
595                 unsigned long   util_avg;
596                 unsigned long   runnable_avg;
597         } removed;
598
599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
600         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
601         long                    propagate;
602         long                    prop_runnable_sum;
603
604         /*
605          *   h_load = weight * f(tg)
606          *
607          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
608          * this group.
609          */
610         unsigned long           h_load;
611         u64                     last_h_load_update;
612         struct sched_entity     *h_load_next;
613 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
614 #endif /* CONFIG_SMP */
615
616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
617         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
618
619         /*
620          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
621          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
622          * (like users, containers etc.)
623          *
624          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
625          * This list is used during load balance.
626          */
627         int                     on_list;
628         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
629         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
630
631         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
632         int                     idle;
633
634 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
635         int                     runtime_enabled;
636         s64                     runtime_remaining;
637
638         u64                     throttled_pelt_idle;
639 #ifndef CONFIG_64BIT
640         u64                     throttled_pelt_idle_copy;
641 #endif
642         u64                     throttled_clock;
643         u64                     throttled_clock_pelt;
644         u64                     throttled_clock_pelt_time;
645         int                     throttled;
646         int                     throttle_count;
647         struct list_head        throttled_list;
648 #ifdef CONFIG_SMP
649         struct list_head        throttled_csd_list;
650 #endif
651 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
652 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
653 };
654
655 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
656 {
657         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
658 }
659
660 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
661 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
662 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
663 #endif
664
665 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
666 struct rt_rq {
667         struct rt_prio_array    active;
668         unsigned int            rt_nr_running;
669         unsigned int            rr_nr_running;
670 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
671         struct {
672                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
673 #ifdef CONFIG_SMP
674                 int             next; /* next highest */
675 #endif
676         } highest_prio;
677 #endif
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         unsigned int            rt_nr_migratory;
680         unsigned int            rt_nr_total;
681         int                     overloaded;
682         struct plist_head       pushable_tasks;
683
684 #endif /* CONFIG_SMP */
685         int                     rt_queued;
686
687         int                     rt_throttled;
688         u64                     rt_time;
689         u64                     rt_runtime;
690         /* Nests inside the rq lock: */
691         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
692
693 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
694         unsigned int            rt_nr_boosted;
695
696         struct rq               *rq;
697         struct task_group       *tg;
698 #endif
699 };
700
701 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
702 {
703         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
704 }
705
706 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
707 struct dl_rq {
708         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
709         struct rb_root_cached   root;
710
711         unsigned int            dl_nr_running;
712
713 #ifdef CONFIG_SMP
714         /*
715          * Deadline values of the currently executing and the
716          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
717          * the decision whether or not a ready but not running task
718          * should migrate somewhere else.
719          */
720         struct {
721                 u64             curr;
722                 u64             next;
723         } earliest_dl;
724
725         unsigned int            dl_nr_migratory;
726         int                     overloaded;
727
728         /*
729          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
730          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
731          * of the leftmost (earliest deadline) element.
732          */
733         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
734 #else
735         struct dl_bw            dl_bw;
736 #endif
737         /*
738          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
739          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
740          * task blocks
741          */
742         u64                     running_bw;
743
744         /*
745          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
746          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
747          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
748          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
749          * policy, or terminates).
750          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
751          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
752          */
753         u64                     this_bw;
754         u64                     extra_bw;
755
756         /*
757          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
758          * by the GRUB algorithm.
759          */
760         u64                     bw_ratio;
761 };
762
763 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
764 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
765 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
766
767 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
768 {
769         if (!entity_is_task(se))
770                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
771 }
772
773 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
774 {
775         if (entity_is_task(se))
776                 return !!se->on_rq;
777         else
778                 return se->runnable_weight;
779 }
780
781 #else
782 #define entity_is_task(se)      1
783
784 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
785
786 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
787 {
788         return !!se->on_rq;
789 }
790 #endif
791
792 #ifdef CONFIG_SMP
793 /*
794  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
795  */
796 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
797 {
798         return scale_load_down(se->load.weight);
799 }
800
801
802 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
803 {
804         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
805 }
806
807 struct perf_domain {
808         struct em_perf_domain *em_pd;
809         struct perf_domain *next;
810         struct rcu_head rcu;
811 };
812
813 /* Scheduling group status flags */
814 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
815 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
816
817 /*
818  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
819  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
820  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
821  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
822  * object.
823  *
824  */
825 struct root_domain {
826         atomic_t                refcount;
827         atomic_t                rto_count;
828         struct rcu_head         rcu;
829         cpumask_var_t           span;
830         cpumask_var_t           online;
831
832         /*
833          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
834          * - More than one runnable task
835          * - Running task is misfit
836          */
837         int                     overload;
838
839         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
840         int                     overutilized;
841
842         /*
843          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
844          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
845          */
846         cpumask_var_t           dlo_mask;
847         atomic_t                dlo_count;
848         struct dl_bw            dl_bw;
849         struct cpudl            cpudl;
850
851         /*
852          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
853          * updated. It's monotonously increasing value.
854          *
855          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
856          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
857          */
858         u64 visit_gen;
859
860 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
861         /*
862          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
863          */
864         struct irq_work         rto_push_work;
865         raw_spinlock_t          rto_lock;
866         /* These are only updated and read within rto_lock */
867         int                     rto_loop;
868         int                     rto_cpu;
869         /* These atomics are updated outside of a lock */
870         atomic_t                rto_loop_next;
871         atomic_t                rto_loop_start;
872 #endif
873         /*
874          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
875          * one runnable RT task.
876          */
877         cpumask_var_t           rto_mask;
878         struct cpupri           cpupri;
879
880         unsigned long           max_cpu_capacity;
881
882         /*
883          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
884          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
885          */
886         struct perf_domain __rcu *pd;
887 };
888
889 extern void init_defrootdomain(void);
890 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
891 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
892 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
893 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
894
895 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
896 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
897 #endif
898 #endif /* CONFIG_SMP */
899
900 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
901 /*
902  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
903  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
904  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
905  *
906  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
907  * clamp value.
908  */
909 struct uclamp_bucket {
910         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
911         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
912 };
913
914 /*
915  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
916  * @value: currently active clamp values for a rq
917  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
918  *
919  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
920  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
921  * (or actually running) with that value.
922  *
923  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
924  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
925  *
926  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
927  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
928  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
929  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
930  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
931  *
932  * Since on each system we expect only a limited number of different
933  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
934  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
935  */
936 struct uclamp_rq {
937         unsigned int value;
938         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
939 };
940
941 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
942 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
943
944 struct rq;
945 struct balance_callback {
946         struct balance_callback *next;
947         void (*func)(struct rq *rq);
948 };
949
950 /*
951  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
952  *
953  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
954  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
955  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
956  */
957 struct rq {
958         /* runqueue lock: */
959         raw_spinlock_t          __lock;
960
961         /*
962          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
963          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
964          */
965         unsigned int            nr_running;
966 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
967         unsigned int            nr_numa_running;
968         unsigned int            nr_preferred_running;
969         unsigned int            numa_migrate_on;
970 #endif
971 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
972 #ifdef CONFIG_SMP
973         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
974         unsigned int            has_blocked_load;
975         call_single_data_t      nohz_csd;
976 #endif /* CONFIG_SMP */
977         unsigned int            nohz_tick_stopped;
978         atomic_t                nohz_flags;
979 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
980
981 #ifdef CONFIG_SMP
982         unsigned int            ttwu_pending;
983 #endif
984         u64                     nr_switches;
985
986 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
987         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
988         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
989         unsigned int            uclamp_flags;
990 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
991 #endif
992
993         struct cfs_rq           cfs;
994         struct rt_rq            rt;
995         struct dl_rq            dl;
996
997 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
998         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
999         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
1000         struct list_head        *tmp_alone_branch;
1001 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1002
1003         /*
1004          * This is part of a global counter where only the total sum
1005          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
1006          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
1007          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
1008          */
1009         unsigned int            nr_uninterruptible;
1010
1011         struct task_struct __rcu        *curr;
1012         struct task_struct      *idle;
1013         struct task_struct      *stop;
1014         unsigned long           next_balance;
1015         struct mm_struct        *prev_mm;
1016
1017         unsigned int            clock_update_flags;
1018         u64                     clock;
1019         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
1020         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
1021         u64                     clock_pelt;
1022         unsigned long           lost_idle_time;
1023         u64                     clock_pelt_idle;
1024         u64                     clock_idle;
1025 #ifndef CONFIG_64BIT
1026         u64                     clock_pelt_idle_copy;
1027         u64                     clock_idle_copy;
1028 #endif
1029
1030         atomic_t                nr_iowait;
1031
1032 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1033         u64 last_seen_need_resched_ns;
1034         int ticks_without_resched;
1035 #endif
1036
1037 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
1038         int membarrier_state;
1039 #endif
1040
1041 #ifdef CONFIG_SMP
1042         struct root_domain              *rd;
1043         struct sched_domain __rcu       *sd;
1044
1045         unsigned long           cpu_capacity;
1046         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1047
1048         struct balance_callback *balance_callback;
1049
1050         unsigned char           nohz_idle_balance;
1051         unsigned char           idle_balance;
1052
1053         unsigned long           misfit_task_load;
1054
1055         /* For active balancing */
1056         int                     active_balance;
1057         int                     push_cpu;
1058         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1059
1060         /* CPU of this runqueue: */
1061         int                     cpu;
1062         int                     online;
1063
1064         struct list_head cfs_tasks;
1065
1066         struct sched_avg        avg_rt;
1067         struct sched_avg        avg_dl;
1068 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1069         struct sched_avg        avg_irq;
1070 #endif
1071 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1072         struct sched_avg        avg_thermal;
1073 #endif
1074         u64                     idle_stamp;
1075         u64                     avg_idle;
1076
1077         unsigned long           wake_stamp;
1078         u64                     wake_avg_idle;
1079
1080         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1081         u64                     max_idle_balance_cost;
1082
1083 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1084         struct rcuwait          hotplug_wait;
1085 #endif
1086 #endif /* CONFIG_SMP */
1087
1088 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1089         u64                     prev_irq_time;
1090 #endif
1091 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1092         u64                     prev_steal_time;
1093 #endif
1094 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1095         u64                     prev_steal_time_rq;
1096 #endif
1097
1098         /* calc_load related fields */
1099         unsigned long           calc_load_update;
1100         long                    calc_load_active;
1101
1102 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1103 #ifdef CONFIG_SMP
1104         call_single_data_t      hrtick_csd;
1105 #endif
1106         struct hrtimer          hrtick_timer;
1107         ktime_t                 hrtick_time;
1108 #endif
1109
1110 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1111         /* latency stats */
1112         struct sched_info       rq_sched_info;
1113         unsigned long long      rq_cpu_time;
1114         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1115
1116         /* sys_sched_yield() stats */
1117         unsigned int            yld_count;
1118
1119         /* schedule() stats */
1120         unsigned int            sched_count;
1121         unsigned int            sched_goidle;
1122
1123         /* try_to_wake_up() stats */
1124         unsigned int            ttwu_count;
1125         unsigned int            ttwu_local;
1126 #endif
1127
1128 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1129         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1130         struct cpuidle_state    *idle_state;
1131 #endif
1132
1133 #ifdef CONFIG_SMP
1134         unsigned int            nr_pinned;
1135 #endif
1136         unsigned int            push_busy;
1137         struct cpu_stop_work    push_work;
1138
1139 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1140         /* per rq */
1141         struct rq               *core;
1142         struct task_struct      *core_pick;
1143         unsigned int            core_enabled;
1144         unsigned int            core_sched_seq;
1145         struct rb_root          core_tree;
1146
1147         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1148         unsigned int            core_task_seq;
1149         unsigned int            core_pick_seq;
1150         unsigned long           core_cookie;
1151         unsigned int            core_forceidle_count;
1152         unsigned int            core_forceidle_seq;
1153         unsigned int            core_forceidle_occupation;
1154         u64                     core_forceidle_start;
1155 #endif
1156
1157         /* Scratch cpumask to be temporarily used under rq_lock */
1158         cpumask_var_t           scratch_mask;
1159
1160 #if defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH) && defined(CONFIG_SMP)
1161         call_single_data_t      cfsb_csd;
1162         struct list_head        cfsb_csd_list;
1163 #endif
1164 };
1165
1166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1167
1168 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1169 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1170 {
1171         return cfs_rq->rq;
1172 }
1173
1174 #else
1175
1176 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1177 {
1178         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1179 }
1180 #endif
1181
1182 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1183 {
1184 #ifdef CONFIG_SMP
1185         return rq->cpu;
1186 #else
1187         return 0;
1188 #endif
1189 }
1190
1191 #define MDF_PUSH        0x01
1192
1193 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1194 {
1195 #ifdef CONFIG_SMP
1196         return p->migration_disabled;
1197 #else
1198         return false;
1199 #endif
1200 }
1201
1202 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1203
1204 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1205 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1206 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1207 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1208 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1209
1210 struct sched_group;
1211 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1212 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1213
1214 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1215
1216 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1217 {
1218         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1219 }
1220
1221 static inline bool sched_core_disabled(void)
1222 {
1223         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1228  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1229  */
1230 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1231 {
1232         if (sched_core_enabled(rq))
1233                 return &rq->core->__lock;
1234
1235         return &rq->__lock;
1236 }
1237
1238 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1239 {
1240         if (rq->core_enabled)
1241                 return &rq->core->__lock;
1242
1243         return &rq->__lock;
1244 }
1245
1246 bool cfs_prio_less(const struct task_struct *a, const struct task_struct *b,
1247                         bool fi);
1248
1249 /*
1250  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1251  * when core scheduling is enabled.
1252  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1253  * cookie if the CPU is in an idle core.
1254  */
1255 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1256 {
1257         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1258         if (!sched_core_enabled(rq))
1259                 return true;
1260
1261         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1262 }
1263
1264 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1265 {
1266         bool idle_core = true;
1267         int cpu;
1268
1269         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1270         if (!sched_core_enabled(rq))
1271                 return true;
1272
1273         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1274                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1275                         idle_core = false;
1276                         break;
1277                 }
1278         }
1279
1280         /*
1281          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1282          * cookies.
1283          */
1284         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1285 }
1286
1287 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1288                                             struct task_struct *p,
1289                                             struct sched_group *group)
1290 {
1291         int cpu;
1292
1293         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1294         if (!sched_core_enabled(rq))
1295                 return true;
1296
1297         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1298                 if (sched_core_cookie_match(cpu_rq(cpu), p))
1299                         return true;
1300         }
1301         return false;
1302 }
1303
1304 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1305 {
1306         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1307 }
1308
1309 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1310 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1311
1312 extern void sched_core_get(void);
1313 extern void sched_core_put(void);
1314
1315 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1316
1317 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1318 {
1319         return false;
1320 }
1321
1322 static inline bool sched_core_disabled(void)
1323 {
1324         return true;
1325 }
1326
1327 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1328 {
1329         return &rq->__lock;
1330 }
1331
1332 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1333 {
1334         return &rq->__lock;
1335 }
1336
1337 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1338 {
1339         return true;
1340 }
1341
1342 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1343 {
1344         return true;
1345 }
1346
1347 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1348                                             struct task_struct *p,
1349                                             struct sched_group *group)
1350 {
1351         return true;
1352 }
1353 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1354
1355 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1356 {
1357         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1358 }
1359
1360 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1361 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1362 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1363
1364 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1365 {
1366         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1367 }
1368
1369 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1370 {
1371         local_irq_disable();
1372         raw_spin_rq_lock(rq);
1373 }
1374
1375 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1376 {
1377         raw_spin_rq_unlock(rq);
1378         local_irq_enable();
1379 }
1380
1381 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1382 {
1383         unsigned long flags;
1384         local_irq_save(flags);
1385         raw_spin_rq_lock(rq);
1386         return flags;
1387 }
1388
1389 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1390 {
1391         raw_spin_rq_unlock(rq);
1392         local_irq_restore(flags);
1393 }
1394
1395 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1396 do {                                            \
1397         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1398 } while (0)
1399
1400 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1401 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1402
1403 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1404 {
1405         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1406                 __update_idle_core(rq);
1407 }
1408
1409 #else
1410 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1414 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1415 {
1416         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1417         return container_of(se, struct task_struct, se);
1418 }
1419
1420 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1421 {
1422         return p->se.cfs_rq;
1423 }
1424
1425 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1426 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(const struct sched_entity *se)
1427 {
1428         return se->cfs_rq;
1429 }
1430
1431 /* runqueue "owned" by this group */
1432 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1433 {
1434         return grp->my_q;
1435 }
1436
1437 #else
1438
1439 #define task_of(_se)    container_of(_se, struct task_struct, se)
1440
1441 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(const struct task_struct *p)
1442 {
1443         return &task_rq(p)->cfs;
1444 }
1445
1446 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(const struct sched_entity *se)
1447 {
1448         const struct task_struct *p = task_of(se);
1449         struct rq *rq = task_rq(p);
1450
1451         return &rq->cfs;
1452 }
1453
1454 /* runqueue "owned" by this group */
1455 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1456 {
1457         return NULL;
1458 }
1459 #endif
1460
1461 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1462
1463 /*
1464  * rq::clock_update_flags bits
1465  *
1466  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1467  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1468  *  neighbouring rq clock updates.
1469  *
1470  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1471  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1472  *
1473  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1474  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1475  *
1476  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1477  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1478  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1479  *
1480  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1481  *
1482  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1483  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1484  * back.
1485  */
1486 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1487 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1488 #define RQCF_UPDATED            0x04
1489
1490 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1491 {
1492         /*
1493          * The only reason for not seeing a clock update since the
1494          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1495          */
1496         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1497 }
1498
1499 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1500 {
1501         lockdep_assert_rq_held(rq);
1502         assert_clock_updated(rq);
1503
1504         return rq->clock;
1505 }
1506
1507 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1508 {
1509         lockdep_assert_rq_held(rq);
1510         assert_clock_updated(rq);
1511
1512         return rq->clock_task;
1513 }
1514
1515 /**
1516  * By default the decay is the default pelt decay period.
1517  * The decay shift can change the decay period in
1518  * multiples of 32.
1519  *  Decay shift         Decay period(ms)
1520  *      0                       32
1521  *      1                       64
1522  *      2                       128
1523  *      3                       256
1524  *      4                       512
1525  */
1526 extern int sched_thermal_decay_shift;
1527
1528 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1529 {
1530         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1531 }
1532
1533 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1534 {
1535         lockdep_assert_rq_held(rq);
1536         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1537 }
1538
1539 /*
1540  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1541  * request is canceled.
1542  */
1543 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1544 {
1545         lockdep_assert_rq_held(rq);
1546         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1547 }
1548
1549 struct rq_flags {
1550         unsigned long flags;
1551         struct pin_cookie cookie;
1552 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1553         /*
1554          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1555          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1556          * restored in rq_repin_lock().
1557          */
1558         unsigned int clock_update_flags;
1559 #endif
1560 };
1561
1562 extern struct balance_callback balance_push_callback;
1563
1564 /*
1565  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1566  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1567  *
1568  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1569  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1570  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1571  *
1572  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1573  */
1574 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1575 {
1576         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1577
1578 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1579         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1580         rf->clock_update_flags = 0;
1581 #ifdef CONFIG_SMP
1582         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1583 #endif
1584 #endif
1585 }
1586
1587 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1588 {
1589 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1590         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1591                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1592 #endif
1593
1594         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1595 }
1596
1597 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1598 {
1599         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1600
1601 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1602         /*
1603          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1604          */
1605         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1606 #endif
1607 }
1608
1609 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1610         __acquires(rq->lock);
1611
1612 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1613         __acquires(p->pi_lock)
1614         __acquires(rq->lock);
1615
1616 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1617         __releases(rq->lock)
1618 {
1619         rq_unpin_lock(rq, rf);
1620         raw_spin_rq_unlock(rq);
1621 }
1622
1623 static inline void
1624 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1625         __releases(rq->lock)
1626         __releases(p->pi_lock)
1627 {
1628         rq_unpin_lock(rq, rf);
1629         raw_spin_rq_unlock(rq);
1630         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1631 }
1632
1633 static inline void
1634 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1635         __acquires(rq->lock)
1636 {
1637         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1638         rq_pin_lock(rq, rf);
1639 }
1640
1641 static inline void
1642 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1643         __acquires(rq->lock)
1644 {
1645         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1646         rq_pin_lock(rq, rf);
1647 }
1648
1649 static inline void
1650 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1651         __acquires(rq->lock)
1652 {
1653         raw_spin_rq_lock(rq);
1654         rq_pin_lock(rq, rf);
1655 }
1656
1657 static inline void
1658 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1659         __releases(rq->lock)
1660 {
1661         rq_unpin_lock(rq, rf);
1662         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1663 }
1664
1665 static inline void
1666 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1667         __releases(rq->lock)
1668 {
1669         rq_unpin_lock(rq, rf);
1670         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1671 }
1672
1673 static inline void
1674 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1675         __releases(rq->lock)
1676 {
1677         rq_unpin_lock(rq, rf);
1678         raw_spin_rq_unlock(rq);
1679 }
1680
1681 static inline struct rq *
1682 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1683         __acquires(rq->lock)
1684 {
1685         struct rq *rq;
1686
1687         local_irq_disable();
1688         rq = this_rq();
1689         rq_lock(rq, rf);
1690         return rq;
1691 }
1692
1693 #ifdef CONFIG_NUMA
1694 enum numa_topology_type {
1695         NUMA_DIRECT,
1696         NUMA_GLUELESS_MESH,
1697         NUMA_BACKPLANE,
1698 };
1699 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1700 extern int sched_max_numa_distance;
1701 extern bool find_numa_distance(int distance);
1702 extern void sched_init_numa(int offline_node);
1703 extern void sched_update_numa(int cpu, bool online);
1704 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1705 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1706 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1707 #else
1708 static inline void sched_init_numa(int offline_node) { }
1709 static inline void sched_update_numa(int cpu, bool online) { }
1710 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1711 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1712 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1713 {
1714         return nr_cpu_ids;
1715 }
1716 #endif
1717
1718 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1719 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1720 enum numa_faults_stats {
1721         NUMA_MEM = 0,
1722         NUMA_CPU,
1723         NUMA_MEMBUF,
1724         NUMA_CPUBUF
1725 };
1726 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1727 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1728 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1729                         int cpu, int scpu);
1730 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1731 #else
1732 static inline void
1733 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1734 {
1735 }
1736 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1737
1738 #ifdef CONFIG_SMP
1739
1740 static inline void
1741 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1742                        struct balance_callback *head,
1743                        void (*func)(struct rq *rq))
1744 {
1745         lockdep_assert_rq_held(rq);
1746
1747         /*
1748          * Don't (re)queue an already queued item; nor queue anything when
1749          * balance_push() is active, see the comment with
1750          * balance_push_callback.
1751          */
1752         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1753                 return;
1754
1755         head->func = func;
1756         head->next = rq->balance_callback;
1757         rq->balance_callback = head;
1758 }
1759
1760 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1761         rcu_dereference_check((p), \
1762                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1763
1764 /*
1765  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1766  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1767  *
1768  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1769  * preempt-disabled sections.
1770  */
1771 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1772         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1773                         __sd; __sd = __sd->parent)
1774
1775 /**
1776  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1777  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1778  *              be returned.
1779  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1780  *              for the given CPU.
1781  *
1782  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1783  */
1784 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1785 {
1786         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1787
1788         for_each_domain(cpu, sd) {
1789                 if (!(sd->flags & flag))
1790                         break;
1791                 hsd = sd;
1792         }
1793
1794         return hsd;
1795 }
1796
1797 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1798 {
1799         struct sched_domain *sd;
1800
1801         for_each_domain(cpu, sd) {
1802                 if (sd->flags & flag)
1803                         break;
1804         }
1805
1806         return sd;
1807 }
1808
1809 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1810 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1811 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1812 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1813 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1814 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1815 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1816 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1817
1818 static __always_inline bool sched_asym_cpucap_active(void)
1819 {
1820         return static_branch_unlikely(&sched_asym_cpucapacity);
1821 }
1822
1823 struct sched_group_capacity {
1824         atomic_t                ref;
1825         /*
1826          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1827          * for a single CPU.
1828          */
1829         unsigned long           capacity;
1830         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1831         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1832         unsigned long           next_update;
1833         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1834
1835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1836         int                     id;
1837 #endif
1838
1839         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1840 };
1841
1842 struct sched_group {
1843         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1844         atomic_t                ref;
1845
1846         unsigned int            group_weight;
1847         struct sched_group_capacity *sgc;
1848         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1849         int                     flags;
1850
1851         /*
1852          * The CPUs this group covers.
1853          *
1854          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1855          * by attaching extra space to the end of the structure,
1856          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1857          */
1858         unsigned long           cpumask[];
1859 };
1860
1861 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1862 {
1863         return to_cpumask(sg->cpumask);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * See build_balance_mask().
1868  */
1869 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1870 {
1871         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1872 }
1873
1874 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1875
1876 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1877 void update_sched_domain_debugfs(void);
1878 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1879 #else
1880 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1881 {
1882 }
1883 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1884 {
1885 }
1886 #endif
1887
1888 extern int sched_update_scaling(void);
1889
1890 static inline const struct cpumask *task_user_cpus(struct task_struct *p)
1891 {
1892         if (!p->user_cpus_ptr)
1893                 return cpu_possible_mask; /* &init_task.cpus_mask */
1894         return p->user_cpus_ptr;
1895 }
1896 #endif /* CONFIG_SMP */
1897
1898 #include "stats.h"
1899
1900 #if defined(CONFIG_SCHED_CORE) && defined(CONFIG_SCHEDSTATS)
1901
1902 extern void __sched_core_account_forceidle(struct rq *rq);
1903
1904 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq)
1905 {
1906         if (schedstat_enabled())
1907                 __sched_core_account_forceidle(rq);
1908 }
1909
1910 extern void __sched_core_tick(struct rq *rq);
1911
1912 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq)
1913 {
1914         if (sched_core_enabled(rq) && schedstat_enabled())
1915                 __sched_core_tick(rq);
1916 }
1917
1918 #else
1919
1920 static inline void sched_core_account_forceidle(struct rq *rq) {}
1921
1922 static inline void sched_core_tick(struct rq *rq) {}
1923
1924 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE && CONFIG_SCHEDSTATS */
1925
1926 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1927
1928 /*
1929  * Return the group to which this tasks belongs.
1930  *
1931  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1932  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1933  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1934  *
1935  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1936  * core changes this before calling sched_move_task().
1937  *
1938  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1939  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1940  */
1941 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1942 {
1943         return p->sched_task_group;
1944 }
1945
1946 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1947 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1948 {
1949 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1950         struct task_group *tg = task_group(p);
1951 #endif
1952
1953 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1954         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1955         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1956         p->se.parent = tg->se[cpu];
1957         p->se.depth = tg->se[cpu] ? tg->se[cpu]->depth + 1 : 0;
1958 #endif
1959
1960 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1961         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1962         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1963 #endif
1964 }
1965
1966 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1967
1968 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1969 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1970 {
1971         return NULL;
1972 }
1973
1974 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1975
1976 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1977 {
1978         set_task_rq(p, cpu);
1979 #ifdef CONFIG_SMP
1980         /*
1981          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1982          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1983          * per-task data have been completed by this moment.
1984          */
1985         smp_wmb();
1986         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1987         p->wake_cpu = cpu;
1988 #endif
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1993  */
1994 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1995 # define const_debug __read_mostly
1996 #else
1997 # define const_debug const
1998 #endif
1999
2000 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
2001         __SCHED_FEAT_##name ,
2002
2003 enum {
2004 #include "features.h"
2005         __SCHED_FEAT_NR,
2006 };
2007
2008 #undef SCHED_FEAT
2009
2010 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2011
2012 /*
2013  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
2014  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
2015  */
2016 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
2017
2018 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
2019 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
2020 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
2021 {                                                                       \
2022         return static_key_##enabled(key);                               \
2023 }
2024
2025 #include "features.h"
2026 #undef SCHED_FEAT
2027
2028 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
2029 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
2030
2031 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
2032
2033 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2034
2035 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
2036
2037 #else /* !SCHED_DEBUG */
2038
2039 /*
2040  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
2041  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
2042  * features default.
2043  */
2044 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
2045         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
2046 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
2047 #include "features.h"
2048         0;
2049 #undef SCHED_FEAT
2050
2051 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2052
2053 #endif /* SCHED_DEBUG */
2054
2055 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2056 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2057
2058 static inline u64 global_rt_period(void)
2059 {
2060         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2061 }
2062
2063 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2064 {
2065         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2066                 return RUNTIME_INF;
2067
2068         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2069 }
2070
2071 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2072 {
2073         return rq->curr == p;
2074 }
2075
2076 static inline int task_on_cpu(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2077 {
2078 #ifdef CONFIG_SMP
2079         return p->on_cpu;
2080 #else
2081         return task_current(rq, p);
2082 #endif
2083 }
2084
2085 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2086 {
2087         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2088 }
2089
2090 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2091 {
2092         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2093 }
2094
2095 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2096 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2097 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2098 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2099
2100 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2101 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2102
2103 #ifdef CONFIG_SMP
2104 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2105 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2106 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2107 #endif
2108
2109 /*
2110  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2111  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2112  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2113  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2114  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2115  * slice expiry etc.
2116  */
2117
2118 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2119 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2120
2121 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2122 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2123
2124 /*
2125  * {de,en}queue flags:
2126  *
2127  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2128  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2129  *
2130  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2131  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2132  *                should preserve as much state as possible.
2133  *
2134  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2135  *        in the runqueue.
2136  *
2137  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2138  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2139  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2140  *
2141  */
2142
2143 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2144 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2145 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2146 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2147
2148 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2149 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2150 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2151 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2152
2153 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2154 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2155 #ifdef CONFIG_SMP
2156 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2157 #else
2158 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2159 #endif
2160
2161 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2162
2163 struct affinity_context {
2164         const struct cpumask *new_mask;
2165         struct cpumask *user_mask;
2166         unsigned int flags;
2167 };
2168
2169 struct sched_class {
2170
2171 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2172         int uclamp_enabled;
2173 #endif
2174
2175         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2176         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2177         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2178         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2179
2180         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2181
2182         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2183
2184         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2185         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2186
2187 #ifdef CONFIG_SMP
2188         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2189         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2190
2191         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2192
2193         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2194
2195         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2196
2197         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2198
2199         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2200         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2201
2202         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2203 #endif
2204
2205         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2206         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2207         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2208
2209         /*
2210          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2211          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2212          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2213          */
2214         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2215         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2216         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2217                               int oldprio);
2218
2219         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2220                                         struct task_struct *task);
2221
2222         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2223
2224 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2225         void (*task_change_group)(struct task_struct *p);
2226 #endif
2227
2228 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2229         int (*task_is_throttled)(struct task_struct *p, int cpu);
2230 #endif
2231 };
2232
2233 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2234 {
2235         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2236         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2237 }
2238
2239 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2240 {
2241         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2242 }
2243
2244
2245 /*
2246  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2247  * section which is ordered by the linker script:
2248  *
2249  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2250  *
2251  * *CAREFUL* they are laid out in *REVERSE* order!!!
2252  *
2253  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2254  */
2255 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2256 const struct sched_class name##_sched_class \
2257         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2258         __section("__" #name "_sched_class")
2259
2260 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2261 extern struct sched_class __sched_class_highest[];
2262 extern struct sched_class __sched_class_lowest[];
2263
2264 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2265         for (class = (_from); class < (_to); class++)
2266
2267 #define for_each_class(class) \
2268         for_class_range(class, __sched_class_highest, __sched_class_lowest)
2269
2270 #define sched_class_above(_a, _b)       ((_a) < (_b))
2271
2272 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2273 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2274 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2275 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2276 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2277
2278 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2279 {
2280         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2281 }
2282
2283 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2284 {
2285         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2286 }
2287
2288 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2289 {
2290         return rq->rt.rt_queued > 0;
2291 }
2292
2293 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2294 {
2295         return rq->cfs.nr_running > 0;
2296 }
2297
2298 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2299 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2300
2301 #define SCA_CHECK               0x01
2302 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2303 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2304 #define SCA_USER                0x08
2305
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307
2308 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2309
2310 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2311
2312 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2313
2314 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2315 {
2316         struct task_struct *p = rq->curr;
2317
2318         lockdep_assert_rq_held(rq);
2319
2320         if (rq->push_busy)
2321                 return NULL;
2322
2323         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2324                 return NULL;
2325
2326         if (p->migration_disabled)
2327                 return NULL;
2328
2329         rq->push_busy = true;
2330         return get_task_struct(p);
2331 }
2332
2333 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2334
2335 #endif
2336
2337 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2338 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2339                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2340 {
2341         rq->idle_state = idle_state;
2342 }
2343
2344 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2345 {
2346         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2347
2348         return rq->idle_state;
2349 }
2350 #else
2351 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2352                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2353 {
2354 }
2355
2356 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2357 {
2358         return NULL;
2359 }
2360 #endif
2361
2362 extern void schedule_idle(void);
2363
2364 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2365 extern void sched_init_granularity(void);
2366 extern void update_max_interval(void);
2367
2368 extern void init_sched_dl_class(void);
2369 extern void init_sched_rt_class(void);
2370 extern void init_sched_fair_class(void);
2371
2372 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2373
2374 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2375 extern void resched_cpu(int cpu);
2376
2377 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2378 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2379 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
2380
2381 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2382 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2383 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2384
2385 #define BW_SHIFT                20
2386 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2387 #define RATIO_SHIFT             8
2388 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2389 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2390 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2391
2392 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2393 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2394
2395 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2396 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2397 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2398
2399 /*
2400  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2401  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2402  * nohz mode if necessary.
2403  */
2404 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2405 {
2406         int cpu = cpu_of(rq);
2407
2408         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2409                 return;
2410
2411         if (sched_can_stop_tick(rq))
2412                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2413         else
2414                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2415 }
2416 #else
2417 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2418 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2419 #endif
2420
2421 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2422 {
2423         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2424
2425         rq->nr_running = prev_nr + count;
2426         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2427                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2428         }
2429
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2432                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2433                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2434         }
2435 #endif
2436
2437         sched_update_tick_dependency(rq);
2438 }
2439
2440 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2441 {
2442         rq->nr_running -= count;
2443         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2444                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2445         }
2446
2447         /* Check if we still need preemption */
2448         sched_update_tick_dependency(rq);
2449 }
2450
2451 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2452 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2453
2454 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2455
2456 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2457 #define SCHED_NR_MIGRATE_BREAK 8
2458 #else
2459 #define SCHED_NR_MIGRATE_BREAK 32
2460 #endif
2461
2462 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2463 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2464
2465 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2466 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2467 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2468 extern unsigned int sysctl_sched_idle_min_granularity;
2469 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2470 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2471 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2472
2473 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2474
2475 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2476 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2477 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2478 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2479 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_hot_threshold;
2480 #endif
2481
2482 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2483
2484 /*
2485  * Use hrtick when:
2486  *  - enabled by features
2487  *  - hrtimer is actually high res
2488  */
2489 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2490 {
2491         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2492                 return 0;
2493         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2494 }
2495
2496 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2497 {
2498         if (!sched_feat(HRTICK))
2499                 return 0;
2500         return hrtick_enabled(rq);
2501 }
2502
2503 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2504 {
2505         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2506                 return 0;
2507         return hrtick_enabled(rq);
2508 }
2509
2510 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2511
2512 #else
2513
2514 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2515 {
2516         return 0;
2517 }
2518
2519 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2520 {
2521         return 0;
2522 }
2523
2524 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2525 {
2526         return 0;
2527 }
2528
2529 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2530
2531 #ifndef arch_scale_freq_tick
2532 static __always_inline
2533 void arch_scale_freq_tick(void)
2534 {
2535 }
2536 #endif
2537
2538 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2539 /**
2540  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2541  * @cpu: the CPU in question.
2542  *
2543  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2544  *
2545  *     f_curr
2546  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2547  *     f_max
2548  */
2549 static __always_inline
2550 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2551 {
2552         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2553 }
2554 #endif
2555
2556 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2557 /*
2558  * In double_lock_balance()/double_rq_lock(), we use raw_spin_rq_lock() to
2559  * acquire rq lock instead of rq_lock(). So at the end of these two functions
2560  * we need to call double_rq_clock_clear_update() to clear RQCF_UPDATED of
2561  * rq->clock_update_flags to avoid the WARN_DOUBLE_CLOCK warning.
2562  */
2563 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2564 {
2565         rq1->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2566         /* rq1 == rq2 for !CONFIG_SMP, so just clear RQCF_UPDATED once. */
2567 #ifdef CONFIG_SMP
2568         rq2->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
2569 #endif
2570 }
2571 #else
2572 static inline void double_rq_clock_clear_update(struct rq *rq1, struct rq *rq2) {}
2573 #endif
2574
2575 #ifdef CONFIG_SMP
2576
2577 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2578 {
2579 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2580         /*
2581          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2582          * order by core-id first and cpu-id second.
2583          *
2584          * Notably:
2585          *
2586          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2587          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2588          *
2589          * when only cpu-id is considered.
2590          */
2591         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2592                 return true;
2593         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2594                 return false;
2595
2596         /*
2597          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2598          */
2599 #endif
2600         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2601 }
2602
2603 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2604
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2606
2607 /*
2608  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2609  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2610  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2611  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2612  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2613  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2614  */
2615 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2616         __releases(this_rq->lock)
2617         __acquires(busiest->lock)
2618         __acquires(this_rq->lock)
2619 {
2620         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2621         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2622
2623         return 1;
2624 }
2625
2626 #else
2627 /*
2628  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2629  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2630  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2631  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2632  * regardless of entry order into the function.
2633  */
2634 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2635         __releases(this_rq->lock)
2636         __acquires(busiest->lock)
2637         __acquires(this_rq->lock)
2638 {
2639         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest) ||
2640             likely(raw_spin_rq_trylock(busiest))) {
2641                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2642                 return 0;
2643         }
2644
2645         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2646                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2647                 double_rq_clock_clear_update(this_rq, busiest);
2648                 return 0;
2649         }
2650
2651         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2652         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2653
2654         return 1;
2655 }
2656
2657 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2658
2659 /*
2660  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2661  */
2662 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2663 {
2664         lockdep_assert_irqs_disabled();
2665
2666         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2667 }
2668
2669 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2670         __releases(busiest->lock)
2671 {
2672         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2673                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2674         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2675 }
2676
2677 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2678 {
2679         if (l1 > l2)
2680                 swap(l1, l2);
2681
2682         spin_lock(l1);
2683         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2684 }
2685
2686 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2687 {
2688         if (l1 > l2)
2689                 swap(l1, l2);
2690
2691         spin_lock_irq(l1);
2692         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2693 }
2694
2695 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2696 {
2697         if (l1 > l2)
2698                 swap(l1, l2);
2699
2700         raw_spin_lock(l1);
2701         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2706  *
2707  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2708  * you need to do so manually after calling.
2709  */
2710 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2711         __releases(rq1->lock)
2712         __releases(rq2->lock)
2713 {
2714         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2715                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2716         else
2717                 __release(rq2->lock);
2718         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2719 }
2720
2721 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2722 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2723 extern bool sched_smp_initialized;
2724
2725 #else /* CONFIG_SMP */
2726
2727 /*
2728  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2729  *
2730  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2731  * you need to do so manually before calling.
2732  */
2733 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2734         __acquires(rq1->lock)
2735         __acquires(rq2->lock)
2736 {
2737         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
2738         WARN_ON_ONCE(rq1 != rq2);
2739         raw_spin_rq_lock(rq1);
2740         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2741         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
2742 }
2743
2744 /*
2745  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2746  *
2747  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2748  * you need to do so manually after calling.
2749  */
2750 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2751         __releases(rq1->lock)
2752         __releases(rq2->lock)
2753 {
2754         WARN_ON_ONCE(rq1 != rq2);
2755         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2756         __release(rq2->lock);
2757 }
2758
2759 #endif
2760
2761 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2762 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2763
2764 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2765 extern bool sched_debug_verbose;
2766
2767 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2768 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2769 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2770 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2771 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2772 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2773
2774 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2775 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2776 extern void
2777 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2778 extern void
2779 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2780         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2781 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2782 #else
2783 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2784 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2785
2786 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2787 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2788 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2789
2790 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2791 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2792
2793 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2794 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2795 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2796 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2797 #define NOHZ_NEXT_KICK_BIT      3
2798
2799 /* Run rebalance_domains() */
2800 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2801 /* Update blocked load */
2802 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2803 /* Update blocked load when entering idle */
2804 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2805 /* Update nohz.next_balance */
2806 #define NOHZ_NEXT_KICK          BIT(NOHZ_NEXT_KICK_BIT)
2807
2808 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK | NOHZ_NEXT_KICK)
2809
2810 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2811
2812 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2813 #else
2814 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2815 #endif
2816
2817 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2818 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2819 #else
2820 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2821 #endif
2822
2823 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2824 struct irqtime {
2825         u64                     total;
2826         u64                     tick_delta;
2827         u64                     irq_start_time;
2828         struct u64_stats_sync   sync;
2829 };
2830
2831 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2832
2833 /*
2834  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2835  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2836  * and never move forward.
2837  */
2838 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2839 {
2840         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2841         unsigned int seq;
2842         u64 total;
2843
2844         do {
2845                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2846                 total = irqtime->total;
2847         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2848
2849         return total;
2850 }
2851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2852
2853 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2854 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2855
2856 /**
2857  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2858  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2859  * @flags: Update reason flags.
2860  *
2861  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2862  * being updated.
2863  *
2864  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2865  *
2866  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2867  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2868  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2869  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2870  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2871  * active all the time (or there are RT tasks only).
2872  *
2873  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2874  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2875  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2876  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2877  */
2878 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2879 {
2880         struct update_util_data *data;
2881
2882         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2883                                                   cpu_of(rq)));
2884         if (data)
2885                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2886 }
2887 #else
2888 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2889 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2890
2891 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2892 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2893 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2894 # endif
2895 #else
2896 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2897 #endif
2898
2899 #ifdef CONFIG_SMP
2900 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2901 {
2902         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2903 }
2904
2905 /**
2906  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2907  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2908  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2909  *
2910  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2911  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2912  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2913  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2914  */
2915 enum cpu_util_type {
2916         FREQUENCY_UTIL,
2917         ENERGY_UTIL,
2918 };
2919
2920 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2921                                  enum cpu_util_type type,
2922                                  struct task_struct *p);
2923
2924 /*
2925  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
2926  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
2927  *
2928  * The function will return true if the original capacity of @cpu is
2929  * greater than or equal to task's deadline density right shifted by
2930  * (BW_SHIFT - SCHED_CAPACITY_SHIFT) and false otherwise.
2931  */
2932 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
2933 {
2934         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
2935
2936         return cap >= p->dl.dl_density >> (BW_SHIFT - SCHED_CAPACITY_SHIFT);
2937 }
2938
2939 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2940 {
2941         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2942 }
2943
2944 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2945 {
2946         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2947 }
2948
2949 /**
2950  * cpu_util_cfs() - Estimates the amount of CPU capacity used by CFS tasks.
2951  * @cpu: the CPU to get the utilization for.
2952  *
2953  * The unit of the return value must be the same as the one of CPU capacity
2954  * so that CPU utilization can be compared with CPU capacity.
2955  *
2956  * CPU utilization is the sum of running time of runnable tasks plus the
2957  * recent utilization of currently non-runnable tasks on that CPU.
2958  * It represents the amount of CPU capacity currently used by CFS tasks in
2959  * the range [0..max CPU capacity] with max CPU capacity being the CPU
2960  * capacity at f_max.
2961  *
2962  * The estimated CPU utilization is defined as the maximum between CPU
2963  * utilization and sum of the estimated utilization of the currently
2964  * runnable tasks on that CPU. It preserves a utilization "snapshot" of
2965  * previously-executed tasks, which helps better deduce how busy a CPU will
2966  * be when a long-sleeping task wakes up. The contribution to CPU utilization
2967  * of such a task would be significantly decayed at this point of time.
2968  *
2969  * CPU utilization can be higher than the current CPU capacity
2970  * (f_curr/f_max * max CPU capacity) or even the max CPU capacity because
2971  * of rounding errors as well as task migrations or wakeups of new tasks.
2972  * CPU utilization has to be capped to fit into the [0..max CPU capacity]
2973  * range. Otherwise a group of CPUs (CPU0 util = 121% + CPU1 util = 80%)
2974  * could be seen as over-utilized even though CPU1 has 20% of spare CPU
2975  * capacity. CPU utilization is allowed to overshoot current CPU capacity
2976  * though since this is useful for predicting the CPU capacity required
2977  * after task migrations (scheduler-driven DVFS).
2978  *
2979  * Return: (Estimated) utilization for the specified CPU.
2980  */
2981 static inline unsigned long cpu_util_cfs(int cpu)
2982 {
2983         struct cfs_rq *cfs_rq;
2984         unsigned long util;
2985
2986         cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
2987         util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
2988
2989         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2990                 util = max_t(unsigned long, util,
2991                              READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
2992         }
2993
2994         return min(util, capacity_orig_of(cpu));
2995 }
2996
2997 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2998 {
2999         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
3000 }
3001 #endif
3002
3003 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
3004 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
3005
3006 static inline unsigned long uclamp_rq_get(struct rq *rq,
3007                                           enum uclamp_id clamp_id)
3008 {
3009         return READ_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value);
3010 }
3011
3012 static inline void uclamp_rq_set(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
3013                                  unsigned int value)
3014 {
3015         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, value);
3016 }
3017
3018 static inline bool uclamp_rq_is_idle(struct rq *rq)
3019 {
3020         return rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE;
3021 }
3022
3023 /**
3024  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
3025  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
3026  * @util:       The util value to clamp.
3027  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
3028  *              against @rq only.
3029  *
3030  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
3031  *
3032  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
3033  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
3034  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
3035  *
3036  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
3037  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
3038  * static key is disabled.
3039  */
3040 static __always_inline
3041 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3042                                   struct task_struct *p)
3043 {
3044         unsigned long min_util = 0;
3045         unsigned long max_util = 0;
3046
3047         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
3048                 return util;
3049
3050         if (p) {
3051                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
3052                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
3053
3054                 /*
3055                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
3056                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
3057                  */
3058                 if (uclamp_rq_is_idle(rq))
3059                         goto out;
3060         }
3061
3062         min_util = max_t(unsigned long, min_util, uclamp_rq_get(rq, UCLAMP_MIN));
3063         max_util = max_t(unsigned long, max_util, uclamp_rq_get(rq, UCLAMP_MAX));
3064 out:
3065         /*
3066          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
3067          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
3068          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
3069          */
3070         if (unlikely(min_util >= max_util))
3071                 return min_util;
3072
3073         return clamp(util, min_util, max_util);
3074 }
3075
3076 /* Is the rq being capped/throttled by uclamp_max? */
3077 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq)
3078 {
3079         unsigned long rq_util;
3080         unsigned long max_util;
3081
3082         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
3083                 return false;
3084
3085         rq_util = cpu_util_cfs(cpu_of(rq)) + cpu_util_rt(rq);
3086         max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
3087
3088         return max_util != SCHED_CAPACITY_SCALE && rq_util >= max_util;
3089 }
3090
3091 /*
3092  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
3093  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
3094  * an operation that requires it.
3095  *
3096  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
3097  * hence is active.
3098  */
3099 static inline bool uclamp_is_used(void)
3100 {
3101         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
3102 }
3103 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3104 static inline unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p,
3105                                              enum uclamp_id clamp_id)
3106 {
3107         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
3108                 return 0;
3109
3110         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
3111 }
3112
3113 static inline
3114 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
3115                                   struct task_struct *p)
3116 {
3117         return util;
3118 }
3119
3120 static inline bool uclamp_rq_is_capped(struct rq *rq) { return false; }
3121
3122 static inline bool uclamp_is_used(void)
3123 {
3124         return false;
3125 }
3126
3127 static inline unsigned long uclamp_rq_get(struct rq *rq,
3128                                           enum uclamp_id clamp_id)
3129 {
3130         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
3131                 return 0;
3132
3133         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
3134 }
3135
3136 static inline void uclamp_rq_set(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
3137                                  unsigned int value)
3138 {
3139 }
3140
3141 static inline bool uclamp_rq_is_idle(struct rq *rq)
3142 {
3143         return false;
3144 }
3145 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
3146
3147 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
3148 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3149 {
3150         return rq->avg_irq.util_avg;
3151 }
3152
3153 static inline
3154 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3155 {
3156         util *= (max - irq);
3157         util /= max;
3158
3159         return util;
3160
3161 }
3162 #else
3163 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
3164 {
3165         return 0;
3166 }
3167
3168 static inline
3169 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
3170 {
3171         return util;
3172 }
3173 #endif
3174
3175 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
3176
3177 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
3178
3179 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3180
3181 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3182 {
3183         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3184 }
3185
3186 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3187
3188 #define perf_domain_span(pd) NULL
3189 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3190
3191 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3192
3193 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3194 /*
3195  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3196  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3197  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3198  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3199  */
3200 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3201                                         struct mm_struct *prev_mm,
3202                                         struct mm_struct *next_mm)
3203 {
3204         int membarrier_state;
3205
3206         if (prev_mm == next_mm)
3207                 return;
3208
3209         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3210         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3211                 return;
3212
3213         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3214 }
3215 #else
3216 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3217                                         struct mm_struct *prev_mm,
3218                                         struct mm_struct *next_mm)
3219 {
3220 }
3221 #endif
3222
3223 #ifdef CONFIG_SMP
3224 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3225 {
3226         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3227                 return false;
3228
3229         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3230                 return false;
3231
3232         return true;
3233 }
3234 #endif
3235
3236 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3237 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3238
3239 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3240 extern int preempt_dynamic_mode;
3241 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3242 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3243 #endif
3244
3245 static inline void update_current_exec_runtime(struct task_struct *curr,
3246                                                 u64 now, u64 delta_exec)
3247 {
3248         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
3249         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
3250
3251         curr->se.exec_start = now;
3252         cgroup_account_cputime(curr, delta_exec);
3253 }
3254
3255 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
3256
3257 #define SCHED_MM_CID_PERIOD_NS  (100ULL * 1000000)      /* 100ms */
3258 #define MM_CID_SCAN_DELAY       100                     /* 100ms */
3259
3260 extern raw_spinlock_t cid_lock;
3261 extern int use_cid_lock;
3262
3263 extern void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t);
3264 extern void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t);
3265 extern void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr);
3266 extern void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t);
3267
3268 static inline void __mm_cid_put(struct mm_struct *mm, int cid)
3269 {
3270         if (cid < 0)
3271                 return;
3272         cpumask_clear_cpu(cid, mm_cidmask(mm));
3273 }
3274
3275 /*
3276  * The per-mm/cpu cid can have the MM_CID_LAZY_PUT flag set or transition to
3277  * the MM_CID_UNSET state without holding the rq lock, but the rq lock needs to
3278  * be held to transition to other states.
3279  *
3280  * State transitions synchronized with cmpxchg or try_cmpxchg need to be
3281  * consistent across cpus, which prevents use of this_cpu_cmpxchg.
3282  */
3283 static inline void mm_cid_put_lazy(struct task_struct *t)
3284 {
3285         struct mm_struct *mm = t->mm;
3286         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3287         int cid;
3288
3289         lockdep_assert_irqs_disabled();
3290         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3291         if (!mm_cid_is_lazy_put(cid) ||
3292             !try_cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, &cid, MM_CID_UNSET))
3293                 return;
3294         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3295 }
3296
3297 static inline int mm_cid_pcpu_unset(struct mm_struct *mm)
3298 {
3299         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3300         int cid, res;
3301
3302         lockdep_assert_irqs_disabled();
3303         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3304         for (;;) {
3305                 if (mm_cid_is_unset(cid))
3306                         return MM_CID_UNSET;
3307                 /*
3308                  * Attempt transition from valid or lazy-put to unset.
3309                  */
3310                 res = cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, cid, MM_CID_UNSET);
3311                 if (res == cid)
3312                         break;
3313                 cid = res;
3314         }
3315         return cid;
3316 }
3317
3318 static inline void mm_cid_put(struct mm_struct *mm)
3319 {
3320         int cid;
3321
3322         lockdep_assert_irqs_disabled();
3323         cid = mm_cid_pcpu_unset(mm);
3324         if (cid == MM_CID_UNSET)
3325                 return;
3326         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3327 }
3328
3329 static inline int __mm_cid_try_get(struct mm_struct *mm)
3330 {
3331         struct cpumask *cpumask;
3332         int cid;
3333
3334         cpumask = mm_cidmask(mm);
3335         /*
3336          * Retry finding first zero bit if the mask is temporarily
3337          * filled. This only happens during concurrent remote-clear
3338          * which owns a cid without holding a rq lock.
3339          */
3340         for (;;) {
3341                 cid = cpumask_first_zero(cpumask);
3342                 if (cid < nr_cpu_ids)
3343                         break;
3344                 cpu_relax();
3345         }
3346         if (cpumask_test_and_set_cpu(cid, cpumask))
3347                 return -1;
3348         return cid;
3349 }
3350
3351 /*
3352  * Save a snapshot of the current runqueue time of this cpu
3353  * with the per-cpu cid value, allowing to estimate how recently it was used.
3354  */
3355 static inline void mm_cid_snapshot_time(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3356 {
3357         struct mm_cid *pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(rq));
3358
3359         lockdep_assert_rq_held(rq);
3360         WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq->clock);
3361 }
3362
3363 static inline int __mm_cid_get(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3364 {
3365         int cid;
3366
3367         /*
3368          * All allocations (even those using the cid_lock) are lock-free. If
3369          * use_cid_lock is set, hold the cid_lock to perform cid allocation to
3370          * guarantee forward progress.
3371          */
3372         if (!READ_ONCE(use_cid_lock)) {
3373                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3374                 if (cid >= 0)
3375                         goto end;
3376                 raw_spin_lock(&cid_lock);
3377         } else {
3378                 raw_spin_lock(&cid_lock);
3379                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3380                 if (cid >= 0)
3381                         goto unlock;
3382         }
3383
3384         /*
3385          * cid concurrently allocated. Retry while forcing following
3386          * allocations to use the cid_lock to ensure forward progress.
3387          */
3388         WRITE_ONCE(use_cid_lock, 1);
3389         /*
3390          * Set use_cid_lock before allocation. Only care about program order
3391          * because this is only required for forward progress.
3392          */
3393         barrier();
3394         /*
3395          * Retry until it succeeds. It is guaranteed to eventually succeed once
3396          * all newcoming allocations observe the use_cid_lock flag set.
3397          */
3398         do {
3399                 cid = __mm_cid_try_get(mm);
3400                 cpu_relax();
3401         } while (cid < 0);
3402         /*
3403          * Allocate before clearing use_cid_lock. Only care about
3404          * program order because this is for forward progress.
3405          */
3406         barrier();
3407         WRITE_ONCE(use_cid_lock, 0);
3408 unlock:
3409         raw_spin_unlock(&cid_lock);
3410 end:
3411         mm_cid_snapshot_time(rq, mm);
3412         return cid;
3413 }
3414
3415 static inline int mm_cid_get(struct rq *rq, struct mm_struct *mm)
3416 {
3417         struct mm_cid __percpu *pcpu_cid = mm->pcpu_cid;
3418         struct cpumask *cpumask;
3419         int cid;
3420
3421         lockdep_assert_rq_held(rq);
3422         cpumask = mm_cidmask(mm);
3423         cid = __this_cpu_read(pcpu_cid->cid);
3424         if (mm_cid_is_valid(cid)) {
3425                 mm_cid_snapshot_time(rq, mm);
3426                 return cid;
3427         }
3428         if (mm_cid_is_lazy_put(cid)) {
3429                 if (try_cmpxchg(&this_cpu_ptr(pcpu_cid)->cid, &cid, MM_CID_UNSET))
3430                         __mm_cid_put(mm, mm_cid_clear_lazy_put(cid));
3431         }
3432         cid = __mm_cid_get(rq, mm);
3433         __this_cpu_write(pcpu_cid->cid, cid);
3434         return cid;
3435 }
3436
3437 static inline void switch_mm_cid(struct rq *rq,
3438                                  struct task_struct *prev,
3439                                  struct task_struct *next)
3440 {
3441         /*
3442          * Provide a memory barrier between rq->curr store and load of
3443          * {prev,next}->mm->pcpu_cid[cpu] on rq->curr->mm transition.
3444          *
3445          * Should be adapted if context_switch() is modified.
3446          */
3447         if (!next->mm) {                                // to kernel
3448                 /*
3449                  * user -> kernel transition does not guarantee a barrier, but
3450                  * we can use the fact that it performs an atomic operation in
3451                  * mmgrab().
3452                  */
3453                 if (prev->mm)                           // from user
3454                         smp_mb__after_mmgrab();
3455                 /*
3456                  * kernel -> kernel transition does not change rq->curr->mm
3457                  * state. It stays NULL.
3458                  */
3459         } else {                                        // to user
3460                 /*
3461                  * kernel -> user transition does not provide a barrier
3462                  * between rq->curr store and load of {prev,next}->mm->pcpu_cid[cpu].
3463                  * Provide it here.
3464                  */
3465                 if (!prev->mm)                          // from kernel
3466                         smp_mb();
3467                 /*
3468                  * user -> user transition guarantees a memory barrier through
3469                  * switch_mm() when current->mm changes. If current->mm is
3470                  * unchanged, no barrier is needed.
3471                  */
3472         }
3473         if (prev->mm_cid_active) {
3474                 mm_cid_snapshot_time(rq, prev->mm);
3475                 mm_cid_put_lazy(prev);
3476                 prev->mm_cid = -1;
3477         }
3478         if (next->mm_cid_active)
3479                 next->last_mm_cid = next->mm_cid = mm_cid_get(rq, next->mm);
3480 }
3481
3482 #else
3483 static inline void switch_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct task_struct *next) { }
3484 static inline void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t) { }
3485 static inline void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t) { }
3486 static inline void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr) { }
3487 static inline void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t) { }
3488 #endif
3489
3490 #endif /* _KERNEL_SCHED_SCHED_H */
This page took 0.226477 seconds and 4 git commands to generate.