]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/sched/sched.h
md/raid1: only allocate write behind bio for WriteMostly device
[linux.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/smt.h>
27 #include <linux/sched/stat.h>
28 #include <linux/sched/sysctl.h>
29 #include <linux/sched/task.h>
30 #include <linux/sched/task_stack.h>
31 #include <linux/sched/topology.h>
32 #include <linux/sched/user.h>
33 #include <linux/sched/wake_q.h>
34 #include <linux/sched/xacct.h>
35
36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
37
38 #include <linux/binfmts.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/compat.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpufreq.h>
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #include <linux/cpuset.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #include <linux/delayacct.h>
48 #include <linux/energy_model.h>
49 #include <linux/init_task.h>
50 #include <linux/kprobes.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/membarrier.h>
53 #include <linux/migrate.h>
54 #include <linux/mmu_context.h>
55 #include <linux/nmi.h>
56 #include <linux/proc_fs.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/profile.h>
59 #include <linux/psi.h>
60 #include <linux/ratelimit.h>
61 #include <linux/rcupdate_wait.h>
62 #include <linux/security.h>
63 #include <linux/stop_machine.h>
64 #include <linux/suspend.h>
65 #include <linux/swait.h>
66 #include <linux/syscalls.h>
67 #include <linux/task_work.h>
68 #include <linux/tsacct_kern.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71
72 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
73 # include <asm/paravirt.h>
74 #endif
75
76 #include "cpupri.h"
77 #include "cpudeadline.h"
78
79 #include <trace/events/sched.h>
80
81 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
82 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
83 #else
84 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
85 #endif
86
87 struct rq;
88 struct cpuidle_state;
89
90 /* task_struct::on_rq states: */
91 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
92 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
93
94 extern __read_mostly int scheduler_running;
95
96 extern unsigned long calc_load_update;
97 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
98
99 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
100 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
101
102 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 /*
109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
114  *
115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
118  *
119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
121  */
122 #ifdef CONFIG_64BIT
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load_down(w) \
126 ({ \
127         unsigned long __w = (w); \
128         if (__w) \
129                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
130         __w; \
131 })
132 #else
133 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
134 # define scale_load(w)          (w)
135 # define scale_load_down(w)     (w)
136 #endif
137
138 /*
139  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
140  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
141  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
142  * following must be true:
143  *
144  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
145  *
146  */
147 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
148
149 /*
150  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
151  * 10 -> just above 1us
152  * 9  -> just above 0.5us
153  */
154 #define DL_SCALE                10
155
156 /*
157  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
158  */
159 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
160
161 static inline int idle_policy(int policy)
162 {
163         return policy == SCHED_IDLE;
164 }
165 static inline int fair_policy(int policy)
166 {
167         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
168 }
169
170 static inline int rt_policy(int policy)
171 {
172         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
173 }
174
175 static inline int dl_policy(int policy)
176 {
177         return policy == SCHED_DEADLINE;
178 }
179 static inline bool valid_policy(int policy)
180 {
181         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
182                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
183 }
184
185 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
186 {
187         return idle_policy(p->policy);
188 }
189
190 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
191 {
192         return rt_policy(p->policy);
193 }
194
195 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
196 {
197         return dl_policy(p->policy);
198 }
199
200 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
201
202 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
203 {
204         s64 diff = sample - *avg;
205         *avg += diff / 8;
206 }
207
208 /*
209  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
210  * is UB; cap at size-1.
211  */
212 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
213         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
214
215 /*
216  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
217  *
218  * This is actually gross. :(
219  *
220  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
221  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
222  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
223  * available on such platforms.
224  *
225  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
226  */
227 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
228
229 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
230
231 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
232 {
233 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
234         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
235 #else
236         return false;
237 #endif
238 }
239
240 /*
241  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
242  */
243 static inline bool
244 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
245 {
246         return dl_entity_is_special(a) ||
247                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
248 }
249
250 /*
251  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
252  */
253 struct rt_prio_array {
254         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
255         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
256 };
257
258 struct rt_bandwidth {
259         /* nests inside the rq lock: */
260         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
261         ktime_t                 rt_period;
262         u64                     rt_runtime;
263         struct hrtimer          rt_period_timer;
264         unsigned int            rt_period_active;
265 };
266
267 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
268
269 struct dl_bandwidth {
270         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
271         u64                     dl_runtime;
272         u64                     dl_period;
273 };
274
275 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
276 {
277         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
278 }
279
280 /*
281  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
282  * we need some place where:
283  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
284  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
285  *    each root domain;
286  *
287  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
288  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
289  * that, since here we are only interested in admission control, we
290  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
291  * need a timer to replenish it.
292  *
293  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
294  * meaning that:
295  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
296  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
297  */
298 struct dl_bw {
299         raw_spinlock_t          lock;
300         u64                     bw;
301         u64                     total_bw;
302 };
303
304 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
305
306 static inline
307 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
308 {
309         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
310         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
311 }
312
313 static inline
314 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
315 {
316         dl_b->total_bw += tsk_bw;
317         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
318 }
319
320 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
321                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
322 {
323         return dl_b->bw != -1 &&
324                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
325 }
326
327 /*
328  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
329  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
330  *
331  * The function will return true if the CPU original capacity of the
332  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
333  * task and false otherwise.
334  */
335 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
336 {
337         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
338
339         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
340 }
341
342 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
343 extern int  sched_dl_global_validate(void);
344 extern void sched_dl_do_global(void);
345 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
346 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
347 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
348 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
349 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
350 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
351 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
352 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
353
354 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
355
356 #include <linux/cgroup.h>
357 #include <linux/psi.h>
358
359 struct cfs_rq;
360 struct rt_rq;
361
362 extern struct list_head task_groups;
363
364 struct cfs_bandwidth {
365 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
366         raw_spinlock_t          lock;
367         ktime_t                 period;
368         u64                     quota;
369         u64                     runtime;
370         u64                     burst;
371         s64                     hierarchical_quota;
372
373         u8                      idle;
374         u8                      period_active;
375         u8                      slack_started;
376         struct hrtimer          period_timer;
377         struct hrtimer          slack_timer;
378         struct list_head        throttled_cfs_rq;
379
380         /* Statistics: */
381         int                     nr_periods;
382         int                     nr_throttled;
383         u64                     throttled_time;
384 #endif
385 };
386
387 /* Task group related information */
388 struct task_group {
389         struct cgroup_subsys_state css;
390
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         /* schedulable entities of this group on each CPU */
393         struct sched_entity     **se;
394         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
395         struct cfs_rq           **cfs_rq;
396         unsigned long           shares;
397
398         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
399         int                     idle;
400
401 #ifdef  CONFIG_SMP
402         /*
403          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
404          * it in its own cacheline separated from the fields above which
405          * will also be accessed at each tick.
406          */
407         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
408 #endif
409 #endif
410
411 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
412         struct sched_rt_entity  **rt_se;
413         struct rt_rq            **rt_rq;
414
415         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
416 #endif
417
418         struct rcu_head         rcu;
419         struct list_head        list;
420
421         struct task_group       *parent;
422         struct list_head        siblings;
423         struct list_head        children;
424
425 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
426         struct autogroup        *autogroup;
427 #endif
428
429         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
430
431 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
432         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
433         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
434         /* Clamp values requested for a task group */
435         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
436         /* Effective clamp values used for a task group */
437         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
438 #endif
439
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
443 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
444
445 /*
446  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
447  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
448  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
449  * too large, so as the shares value of a task group.
450  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
451  *  limitation from this.)
452  */
453 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
454 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
455 #endif
456
457 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
458
459 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
460                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
461
462 /*
463  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
464  * leaving it for the final time.
465  *
466  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
467  */
468 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
469 {
470         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
471 }
472
473 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
474
475 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
476 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
477 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
478 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
479 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
480                         struct sched_entity *se, int cpu,
481                         struct sched_entity *parent);
482 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
483
484 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
485 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
486 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
487
488 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
489 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
490 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
491                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
492                 struct sched_rt_entity *parent);
493 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
494 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
495 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
496 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
497 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
498
499 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
500 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
501                                struct task_group *parent);
502 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
503 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
504
505 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
506
507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
508 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
509
510 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
514                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
515 #else /* !CONFIG_SMP */
516 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
517                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
518 #endif /* CONFIG_SMP */
519 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
520
521 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
522
523 struct cfs_bandwidth { };
524
525 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
526
527 /* CFS-related fields in a runqueue */
528 struct cfs_rq {
529         struct load_weight      load;
530         unsigned int            nr_running;
531         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
532         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
533
534         u64                     exec_clock;
535         u64                     min_vruntime;
536 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
537         unsigned int            forceidle_seq;
538         u64                     min_vruntime_fi;
539 #endif
540
541 #ifndef CONFIG_64BIT
542         u64                     min_vruntime_copy;
543 #endif
544
545         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
546
547         /*
548          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
549          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
550          */
551         struct sched_entity     *curr;
552         struct sched_entity     *next;
553         struct sched_entity     *last;
554         struct sched_entity     *skip;
555
556 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
557         unsigned int            nr_spread_over;
558 #endif
559
560 #ifdef CONFIG_SMP
561         /*
562          * CFS load tracking
563          */
564         struct sched_avg        avg;
565 #ifndef CONFIG_64BIT
566         u64                     load_last_update_time_copy;
567 #endif
568         struct {
569                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
570                 int             nr;
571                 unsigned long   load_avg;
572                 unsigned long   util_avg;
573                 unsigned long   runnable_avg;
574         } removed;
575
576 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
577         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
578         long                    propagate;
579         long                    prop_runnable_sum;
580
581         /*
582          *   h_load = weight * f(tg)
583          *
584          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
585          * this group.
586          */
587         unsigned long           h_load;
588         u64                     last_h_load_update;
589         struct sched_entity     *h_load_next;
590 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
591 #endif /* CONFIG_SMP */
592
593 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
594         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
595
596         /*
597          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
598          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
599          * (like users, containers etc.)
600          *
601          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
602          * This list is used during load balance.
603          */
604         int                     on_list;
605         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
606         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
607
608         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
609         int                     idle;
610
611 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
612         int                     runtime_enabled;
613         s64                     runtime_remaining;
614
615         u64                     throttled_clock;
616         u64                     throttled_clock_task;
617         u64                     throttled_clock_task_time;
618         int                     throttled;
619         int                     throttle_count;
620         struct list_head        throttled_list;
621 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
622 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
623 };
624
625 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
626 {
627         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
628 }
629
630 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
631 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
632 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
633 #endif
634
635 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
636 struct rt_rq {
637         struct rt_prio_array    active;
638         unsigned int            rt_nr_running;
639         unsigned int            rr_nr_running;
640 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
641         struct {
642                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
643 #ifdef CONFIG_SMP
644                 int             next; /* next highest */
645 #endif
646         } highest_prio;
647 #endif
648 #ifdef CONFIG_SMP
649         unsigned int            rt_nr_migratory;
650         unsigned int            rt_nr_total;
651         int                     overloaded;
652         struct plist_head       pushable_tasks;
653
654 #endif /* CONFIG_SMP */
655         int                     rt_queued;
656
657         int                     rt_throttled;
658         u64                     rt_time;
659         u64                     rt_runtime;
660         /* Nests inside the rq lock: */
661         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
662
663 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
664         unsigned int            rt_nr_boosted;
665
666         struct rq               *rq;
667         struct task_group       *tg;
668 #endif
669 };
670
671 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
672 {
673         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
674 }
675
676 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
677 struct dl_rq {
678         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
679         struct rb_root_cached   root;
680
681         unsigned int            dl_nr_running;
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684         /*
685          * Deadline values of the currently executing and the
686          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
687          * the decision whether or not a ready but not running task
688          * should migrate somewhere else.
689          */
690         struct {
691                 u64             curr;
692                 u64             next;
693         } earliest_dl;
694
695         unsigned int            dl_nr_migratory;
696         int                     overloaded;
697
698         /*
699          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
700          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
701          * of the leftmost (earliest deadline) element.
702          */
703         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
704 #else
705         struct dl_bw            dl_bw;
706 #endif
707         /*
708          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
709          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
710          * task blocks
711          */
712         u64                     running_bw;
713
714         /*
715          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
716          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
717          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
718          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
719          * policy, or terminates).
720          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
721          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
722          */
723         u64                     this_bw;
724         u64                     extra_bw;
725
726         /*
727          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
728          * by the GRUB algorithm.
729          */
730         u64                     bw_ratio;
731 };
732
733 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
734 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
735 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
736
737 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
738 {
739         if (!entity_is_task(se))
740                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
741 }
742
743 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
744 {
745         if (entity_is_task(se))
746                 return !!se->on_rq;
747         else
748                 return se->runnable_weight;
749 }
750
751 #else
752 #define entity_is_task(se)      1
753
754 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
755
756 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
757 {
758         return !!se->on_rq;
759 }
760 #endif
761
762 #ifdef CONFIG_SMP
763 /*
764  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
765  */
766 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
767 {
768         return scale_load_down(se->load.weight);
769 }
770
771
772 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
773 {
774         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
775 }
776
777 struct perf_domain {
778         struct em_perf_domain *em_pd;
779         struct perf_domain *next;
780         struct rcu_head rcu;
781 };
782
783 /* Scheduling group status flags */
784 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
785 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
786
787 /*
788  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
789  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
790  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
791  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
792  * object.
793  *
794  */
795 struct root_domain {
796         atomic_t                refcount;
797         atomic_t                rto_count;
798         struct rcu_head         rcu;
799         cpumask_var_t           span;
800         cpumask_var_t           online;
801
802         /*
803          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
804          * - More than one runnable task
805          * - Running task is misfit
806          */
807         int                     overload;
808
809         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
810         int                     overutilized;
811
812         /*
813          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
814          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
815          */
816         cpumask_var_t           dlo_mask;
817         atomic_t                dlo_count;
818         struct dl_bw            dl_bw;
819         struct cpudl            cpudl;
820
821         /*
822          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
823          * updated. It's monotonously increasing value.
824          *
825          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
826          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
827          */
828         u64 visit_gen;
829
830 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
831         /*
832          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
833          */
834         struct irq_work         rto_push_work;
835         raw_spinlock_t          rto_lock;
836         /* These are only updated and read within rto_lock */
837         int                     rto_loop;
838         int                     rto_cpu;
839         /* These atomics are updated outside of a lock */
840         atomic_t                rto_loop_next;
841         atomic_t                rto_loop_start;
842 #endif
843         /*
844          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
845          * one runnable RT task.
846          */
847         cpumask_var_t           rto_mask;
848         struct cpupri           cpupri;
849
850         unsigned long           max_cpu_capacity;
851
852         /*
853          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
854          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
855          */
856         struct perf_domain __rcu *pd;
857 };
858
859 extern void init_defrootdomain(void);
860 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
861 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
862 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
863 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
864
865 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
866 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
867 #endif
868 #endif /* CONFIG_SMP */
869
870 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
871 /*
872  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
873  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
874  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
875  *
876  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
877  * clamp value.
878  */
879 struct uclamp_bucket {
880         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
881         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
882 };
883
884 /*
885  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
886  * @value: currently active clamp values for a rq
887  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
888  *
889  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
890  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
891  * (or actually running) with that value.
892  *
893  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
894  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
895  *
896  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
897  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
898  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
899  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
900  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
901  *
902  * Since on each system we expect only a limited number of different
903  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
904  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
905  */
906 struct uclamp_rq {
907         unsigned int value;
908         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
909 };
910
911 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
912 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
913
914 /*
915  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
916  *
917  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
918  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
919  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
920  */
921 struct rq {
922         /* runqueue lock: */
923         raw_spinlock_t          __lock;
924
925         /*
926          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
927          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
928          */
929         unsigned int            nr_running;
930 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
931         unsigned int            nr_numa_running;
932         unsigned int            nr_preferred_running;
933         unsigned int            numa_migrate_on;
934 #endif
935 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
936 #ifdef CONFIG_SMP
937         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
938         unsigned int            has_blocked_load;
939         call_single_data_t      nohz_csd;
940 #endif /* CONFIG_SMP */
941         unsigned int            nohz_tick_stopped;
942         atomic_t                nohz_flags;
943 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
944
945 #ifdef CONFIG_SMP
946         unsigned int            ttwu_pending;
947 #endif
948         u64                     nr_switches;
949
950 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
951         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
952         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
953         unsigned int            uclamp_flags;
954 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
955 #endif
956
957         struct cfs_rq           cfs;
958         struct rt_rq            rt;
959         struct dl_rq            dl;
960
961 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
962         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
963         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
964         struct list_head        *tmp_alone_branch;
965 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
966
967         /*
968          * This is part of a global counter where only the total sum
969          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
970          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
971          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
972          */
973         unsigned int            nr_uninterruptible;
974
975         struct task_struct __rcu        *curr;
976         struct task_struct      *idle;
977         struct task_struct      *stop;
978         unsigned long           next_balance;
979         struct mm_struct        *prev_mm;
980
981         unsigned int            clock_update_flags;
982         u64                     clock;
983         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
984         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
985         u64                     clock_pelt;
986         unsigned long           lost_idle_time;
987
988         atomic_t                nr_iowait;
989
990 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
991         u64 last_seen_need_resched_ns;
992         int ticks_without_resched;
993 #endif
994
995 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
996         int membarrier_state;
997 #endif
998
999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         struct root_domain              *rd;
1001         struct sched_domain __rcu       *sd;
1002
1003         unsigned long           cpu_capacity;
1004         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1005
1006         struct callback_head    *balance_callback;
1007
1008         unsigned char           nohz_idle_balance;
1009         unsigned char           idle_balance;
1010
1011         unsigned long           misfit_task_load;
1012
1013         /* For active balancing */
1014         int                     active_balance;
1015         int                     push_cpu;
1016         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1017
1018         /* CPU of this runqueue: */
1019         int                     cpu;
1020         int                     online;
1021
1022         struct list_head cfs_tasks;
1023
1024         struct sched_avg        avg_rt;
1025         struct sched_avg        avg_dl;
1026 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1027         struct sched_avg        avg_irq;
1028 #endif
1029 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1030         struct sched_avg        avg_thermal;
1031 #endif
1032         u64                     idle_stamp;
1033         u64                     avg_idle;
1034
1035         unsigned long           wake_stamp;
1036         u64                     wake_avg_idle;
1037
1038         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1039         u64                     max_idle_balance_cost;
1040
1041 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1042         struct rcuwait          hotplug_wait;
1043 #endif
1044 #endif /* CONFIG_SMP */
1045
1046 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1047         u64                     prev_irq_time;
1048 #endif
1049 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1050         u64                     prev_steal_time;
1051 #endif
1052 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1053         u64                     prev_steal_time_rq;
1054 #endif
1055
1056         /* calc_load related fields */
1057         unsigned long           calc_load_update;
1058         long                    calc_load_active;
1059
1060 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062         call_single_data_t      hrtick_csd;
1063 #endif
1064         struct hrtimer          hrtick_timer;
1065         ktime_t                 hrtick_time;
1066 #endif
1067
1068 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1069         /* latency stats */
1070         struct sched_info       rq_sched_info;
1071         unsigned long long      rq_cpu_time;
1072         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1073
1074         /* sys_sched_yield() stats */
1075         unsigned int            yld_count;
1076
1077         /* schedule() stats */
1078         unsigned int            sched_count;
1079         unsigned int            sched_goidle;
1080
1081         /* try_to_wake_up() stats */
1082         unsigned int            ttwu_count;
1083         unsigned int            ttwu_local;
1084 #endif
1085
1086 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1087         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1088         struct cpuidle_state    *idle_state;
1089 #endif
1090
1091 #ifdef CONFIG_SMP
1092         unsigned int            nr_pinned;
1093 #endif
1094         unsigned int            push_busy;
1095         struct cpu_stop_work    push_work;
1096
1097 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1098         /* per rq */
1099         struct rq               *core;
1100         struct task_struct      *core_pick;
1101         unsigned int            core_enabled;
1102         unsigned int            core_sched_seq;
1103         struct rb_root          core_tree;
1104
1105         /* shared state -- careful with sched_core_cpu_deactivate() */
1106         unsigned int            core_task_seq;
1107         unsigned int            core_pick_seq;
1108         unsigned long           core_cookie;
1109         unsigned char           core_forceidle;
1110         unsigned int            core_forceidle_seq;
1111 #endif
1112 };
1113
1114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1115
1116 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1117 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1118 {
1119         return cfs_rq->rq;
1120 }
1121
1122 #else
1123
1124 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1125 {
1126         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1127 }
1128 #endif
1129
1130 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         return rq->cpu;
1134 #else
1135         return 0;
1136 #endif
1137 }
1138
1139 #define MDF_PUSH        0x01
1140
1141 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1142 {
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144         return p->migration_disabled;
1145 #else
1146         return false;
1147 #endif
1148 }
1149
1150 struct sched_group;
1151 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1152 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1153
1154 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1155
1156 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1157 {
1158         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1159 }
1160
1161 static inline bool sched_core_disabled(void)
1162 {
1163         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1168  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1169  */
1170 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1171 {
1172         if (sched_core_enabled(rq))
1173                 return &rq->core->__lock;
1174
1175         return &rq->__lock;
1176 }
1177
1178 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1179 {
1180         if (rq->core_enabled)
1181                 return &rq->core->__lock;
1182
1183         return &rq->__lock;
1184 }
1185
1186 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1187
1188 /*
1189  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1190  * when core scheduling is enabled.
1191  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1192  * cookie if the CPU is in an idle core.
1193  */
1194 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1195 {
1196         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1197         if (!sched_core_enabled(rq))
1198                 return true;
1199
1200         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1201 }
1202
1203 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1204 {
1205         bool idle_core = true;
1206         int cpu;
1207
1208         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1209         if (!sched_core_enabled(rq))
1210                 return true;
1211
1212         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1213                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1214                         idle_core = false;
1215                         break;
1216                 }
1217         }
1218
1219         /*
1220          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1221          * cookies.
1222          */
1223         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1224 }
1225
1226 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1227                                             struct task_struct *p,
1228                                             struct sched_group *group)
1229 {
1230         int cpu;
1231
1232         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1233         if (!sched_core_enabled(rq))
1234                 return true;
1235
1236         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1237                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1238                         return true;
1239         }
1240         return false;
1241 }
1242
1243 extern void queue_core_balance(struct rq *rq);
1244
1245 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1246 {
1247         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1248 }
1249
1250 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1251 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1252
1253 extern void sched_core_get(void);
1254 extern void sched_core_put(void);
1255
1256 extern unsigned long sched_core_alloc_cookie(void);
1257 extern void sched_core_put_cookie(unsigned long cookie);
1258 extern unsigned long sched_core_get_cookie(unsigned long cookie);
1259 extern unsigned long sched_core_update_cookie(struct task_struct *p, unsigned long cookie);
1260
1261 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1262
1263 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1264 {
1265         return false;
1266 }
1267
1268 static inline bool sched_core_disabled(void)
1269 {
1270         return true;
1271 }
1272
1273 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1274 {
1275         return &rq->__lock;
1276 }
1277
1278 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1279 {
1280         return &rq->__lock;
1281 }
1282
1283 static inline void queue_core_balance(struct rq *rq)
1284 {
1285 }
1286
1287 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1288 {
1289         return true;
1290 }
1291
1292 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1293 {
1294         return true;
1295 }
1296
1297 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1298                                             struct task_struct *p,
1299                                             struct sched_group *group)
1300 {
1301         return true;
1302 }
1303 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1304
1305 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1306 {
1307         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1308 }
1309
1310 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1311 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1312 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1313
1314 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1315 {
1316         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1317 }
1318
1319 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1320 {
1321         local_irq_disable();
1322         raw_spin_rq_lock(rq);
1323 }
1324
1325 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1326 {
1327         raw_spin_rq_unlock(rq);
1328         local_irq_enable();
1329 }
1330
1331 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1332 {
1333         unsigned long flags;
1334         local_irq_save(flags);
1335         raw_spin_rq_lock(rq);
1336         return flags;
1337 }
1338
1339 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1340 {
1341         raw_spin_rq_unlock(rq);
1342         local_irq_restore(flags);
1343 }
1344
1345 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1346 do {                                            \
1347         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1348 } while (0)
1349
1350 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1351 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1352
1353 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1354 {
1355         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1356                 __update_idle_core(rq);
1357 }
1358
1359 #else
1360 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1361 #endif
1362
1363 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1364
1365 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1366 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1367 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1368 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1369 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1370
1371 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1372 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1373 {
1374         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1375         return container_of(se, struct task_struct, se);
1376 }
1377
1378 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1379 {
1380         return p->se.cfs_rq;
1381 }
1382
1383 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1384 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1385 {
1386         return se->cfs_rq;
1387 }
1388
1389 /* runqueue "owned" by this group */
1390 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1391 {
1392         return grp->my_q;
1393 }
1394
1395 #else
1396
1397 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1398 {
1399         return container_of(se, struct task_struct, se);
1400 }
1401
1402 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1403 {
1404         return &task_rq(p)->cfs;
1405 }
1406
1407 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1408 {
1409         struct task_struct *p = task_of(se);
1410         struct rq *rq = task_rq(p);
1411
1412         return &rq->cfs;
1413 }
1414
1415 /* runqueue "owned" by this group */
1416 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1417 {
1418         return NULL;
1419 }
1420 #endif
1421
1422 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1423
1424 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1425 {
1426         return READ_ONCE(rq->clock);
1427 }
1428
1429 /*
1430  * rq::clock_update_flags bits
1431  *
1432  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1433  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1434  *  neighbouring rq clock updates.
1435  *
1436  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1437  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1438  *
1439  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1440  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1441  *
1442  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1443  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1444  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1445  *
1446  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1447  *
1448  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1449  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1450  * back.
1451  */
1452 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1453 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1454 #define RQCF_UPDATED            0x04
1455
1456 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1457 {
1458         /*
1459          * The only reason for not seeing a clock update since the
1460          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1461          */
1462         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1463 }
1464
1465 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1466 {
1467         lockdep_assert_rq_held(rq);
1468         assert_clock_updated(rq);
1469
1470         return rq->clock;
1471 }
1472
1473 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1474 {
1475         lockdep_assert_rq_held(rq);
1476         assert_clock_updated(rq);
1477
1478         return rq->clock_task;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * By default the decay is the default pelt decay period.
1483  * The decay shift can change the decay period in
1484  * multiples of 32.
1485  *  Decay shift         Decay period(ms)
1486  *      0                       32
1487  *      1                       64
1488  *      2                       128
1489  *      3                       256
1490  *      4                       512
1491  */
1492 extern int sched_thermal_decay_shift;
1493
1494 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1495 {
1496         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1497 }
1498
1499 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1500 {
1501         lockdep_assert_rq_held(rq);
1502         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1507  * request is canceled.
1508  */
1509 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1510 {
1511         lockdep_assert_rq_held(rq);
1512         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1513 }
1514
1515 struct rq_flags {
1516         unsigned long flags;
1517         struct pin_cookie cookie;
1518 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1519         /*
1520          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1521          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1522          * restored in rq_repin_lock().
1523          */
1524         unsigned int clock_update_flags;
1525 #endif
1526 };
1527
1528 extern struct callback_head balance_push_callback;
1529
1530 /*
1531  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1532  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1533  *
1534  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1535  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1536  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1537  *
1538  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1539  */
1540 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1541 {
1542         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1543
1544 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1545         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1546         rf->clock_update_flags = 0;
1547 #ifdef CONFIG_SMP
1548         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1549 #endif
1550 #endif
1551 }
1552
1553 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1554 {
1555 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1556         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1557                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1558 #endif
1559
1560         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1561 }
1562
1563 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1564 {
1565         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1566
1567 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1568         /*
1569          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1570          */
1571         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1572 #endif
1573 }
1574
1575 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1576         __acquires(rq->lock);
1577
1578 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1579         __acquires(p->pi_lock)
1580         __acquires(rq->lock);
1581
1582 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1583         __releases(rq->lock)
1584 {
1585         rq_unpin_lock(rq, rf);
1586         raw_spin_rq_unlock(rq);
1587 }
1588
1589 static inline void
1590 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1591         __releases(rq->lock)
1592         __releases(p->pi_lock)
1593 {
1594         rq_unpin_lock(rq, rf);
1595         raw_spin_rq_unlock(rq);
1596         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1597 }
1598
1599 static inline void
1600 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1601         __acquires(rq->lock)
1602 {
1603         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1604         rq_pin_lock(rq, rf);
1605 }
1606
1607 static inline void
1608 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1609         __acquires(rq->lock)
1610 {
1611         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1612         rq_pin_lock(rq, rf);
1613 }
1614
1615 static inline void
1616 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1617         __acquires(rq->lock)
1618 {
1619         raw_spin_rq_lock(rq);
1620         rq_pin_lock(rq, rf);
1621 }
1622
1623 static inline void
1624 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1625         __acquires(rq->lock)
1626 {
1627         raw_spin_rq_lock(rq);
1628         rq_repin_lock(rq, rf);
1629 }
1630
1631 static inline void
1632 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1633         __releases(rq->lock)
1634 {
1635         rq_unpin_lock(rq, rf);
1636         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1637 }
1638
1639 static inline void
1640 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1641         __releases(rq->lock)
1642 {
1643         rq_unpin_lock(rq, rf);
1644         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1645 }
1646
1647 static inline void
1648 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1649         __releases(rq->lock)
1650 {
1651         rq_unpin_lock(rq, rf);
1652         raw_spin_rq_unlock(rq);
1653 }
1654
1655 static inline struct rq *
1656 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1657         __acquires(rq->lock)
1658 {
1659         struct rq *rq;
1660
1661         local_irq_disable();
1662         rq = this_rq();
1663         rq_lock(rq, rf);
1664         return rq;
1665 }
1666
1667 #ifdef CONFIG_NUMA
1668 enum numa_topology_type {
1669         NUMA_DIRECT,
1670         NUMA_GLUELESS_MESH,
1671         NUMA_BACKPLANE,
1672 };
1673 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1674 extern int sched_max_numa_distance;
1675 extern bool find_numa_distance(int distance);
1676 extern void sched_init_numa(void);
1677 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1678 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1679 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1680 #else
1681 static inline void sched_init_numa(void) { }
1682 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1683 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1684 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1685 {
1686         return nr_cpu_ids;
1687 }
1688 #endif
1689
1690 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1691 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1692 enum numa_faults_stats {
1693         NUMA_MEM = 0,
1694         NUMA_CPU,
1695         NUMA_MEMBUF,
1696         NUMA_CPUBUF
1697 };
1698 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1699 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1700 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1701                         int cpu, int scpu);
1702 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1703 #else
1704 static inline void
1705 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1706 {
1707 }
1708 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711
1712 static inline void
1713 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1714                        struct callback_head *head,
1715                        void (*func)(struct rq *rq))
1716 {
1717         lockdep_assert_rq_held(rq);
1718
1719         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1720                 return;
1721
1722         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1723         head->next = rq->balance_callback;
1724         rq->balance_callback = head;
1725 }
1726
1727 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1728         rcu_dereference_check((p), \
1729                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1730
1731 /*
1732  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1733  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1734  *
1735  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1736  * preempt-disabled sections.
1737  */
1738 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1739         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1740                         __sd; __sd = __sd->parent)
1741
1742 /**
1743  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1744  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1745  *              be returned.
1746  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1747  *              for the given CPU.
1748  *
1749  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1750  */
1751 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1752 {
1753         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1754
1755         for_each_domain(cpu, sd) {
1756                 if (!(sd->flags & flag))
1757                         break;
1758                 hsd = sd;
1759         }
1760
1761         return hsd;
1762 }
1763
1764 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1765 {
1766         struct sched_domain *sd;
1767
1768         for_each_domain(cpu, sd) {
1769                 if (sd->flags & flag)
1770                         break;
1771         }
1772
1773         return sd;
1774 }
1775
1776 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1777 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1778 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1779 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1780 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1781 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1782 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1783 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1784
1785 struct sched_group_capacity {
1786         atomic_t                ref;
1787         /*
1788          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1789          * for a single CPU.
1790          */
1791         unsigned long           capacity;
1792         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1793         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1794         unsigned long           next_update;
1795         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1796
1797 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1798         int                     id;
1799 #endif
1800
1801         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1802 };
1803
1804 struct sched_group {
1805         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1806         atomic_t                ref;
1807
1808         unsigned int            group_weight;
1809         struct sched_group_capacity *sgc;
1810         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1811
1812         /*
1813          * The CPUs this group covers.
1814          *
1815          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1816          * by attaching extra space to the end of the structure,
1817          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1818          */
1819         unsigned long           cpumask[];
1820 };
1821
1822 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1823 {
1824         return to_cpumask(sg->cpumask);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * See build_balance_mask().
1829  */
1830 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1831 {
1832         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1833 }
1834
1835 /**
1836  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1837  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1838  */
1839 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1840 {
1841         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1842 }
1843
1844 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1845
1846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1847 void update_sched_domain_debugfs(void);
1848 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1849 #else
1850 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1851 {
1852 }
1853 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1854 {
1855 }
1856 #endif
1857
1858 extern int sched_update_scaling(void);
1859
1860 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1861
1862 #else /* !CONFIG_SMP: */
1863 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1864 #endif
1865
1866 #include "stats.h"
1867 #include "autogroup.h"
1868
1869 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1870
1871 /*
1872  * Return the group to which this tasks belongs.
1873  *
1874  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1875  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1876  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1877  *
1878  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1879  * core changes this before calling sched_move_task().
1880  *
1881  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1882  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1883  */
1884 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1885 {
1886         return p->sched_task_group;
1887 }
1888
1889 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1890 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1891 {
1892 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1893         struct task_group *tg = task_group(p);
1894 #endif
1895
1896 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1897         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1898         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1899         p->se.parent = tg->se[cpu];
1900 #endif
1901
1902 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1903         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1904         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1905 #endif
1906 }
1907
1908 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1909
1910 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1911 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1912 {
1913         return NULL;
1914 }
1915
1916 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1917
1918 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1919 {
1920         set_task_rq(p, cpu);
1921 #ifdef CONFIG_SMP
1922         /*
1923          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1924          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1925          * per-task data have been completed by this moment.
1926          */
1927         smp_wmb();
1928 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1929         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1930 #else
1931         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1932 #endif
1933         p->wake_cpu = cpu;
1934 #endif
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1939  */
1940 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1941 # include <linux/static_key.h>
1942 # define const_debug __read_mostly
1943 #else
1944 # define const_debug const
1945 #endif
1946
1947 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1948         __SCHED_FEAT_##name ,
1949
1950 enum {
1951 #include "features.h"
1952         __SCHED_FEAT_NR,
1953 };
1954
1955 #undef SCHED_FEAT
1956
1957 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1958
1959 /*
1960  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1961  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1962  */
1963 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1964
1965 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1966 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1967 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1968 {                                                                       \
1969         return static_key_##enabled(key);                               \
1970 }
1971
1972 #include "features.h"
1973 #undef SCHED_FEAT
1974
1975 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1976 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1977
1978 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1979
1980 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1981
1982 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1983
1984 #else /* !SCHED_DEBUG */
1985
1986 /*
1987  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1988  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1989  * features default.
1990  */
1991 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1992         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1993 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1994 #include "features.h"
1995         0;
1996 #undef SCHED_FEAT
1997
1998 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1999
2000 #endif /* SCHED_DEBUG */
2001
2002 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2003 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2004
2005 static inline u64 global_rt_period(void)
2006 {
2007         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2008 }
2009
2010 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2011 {
2012         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2013                 return RUNTIME_INF;
2014
2015         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2016 }
2017
2018 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2019 {
2020         return rq->curr == p;
2021 }
2022
2023 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2024 {
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         return p->on_cpu;
2027 #else
2028         return task_current(rq, p);
2029 #endif
2030 }
2031
2032 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2033 {
2034         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2035 }
2036
2037 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2038 {
2039         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2040 }
2041
2042 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2043 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2044 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2045 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2046
2047 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2048 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2049 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2050
2051 #ifdef CONFIG_SMP
2052 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2053 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2054 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2055 #endif
2056
2057 /*
2058  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2059  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2060  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2061  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2062  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2063  * slice expiry etc.
2064  */
2065
2066 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2067 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2068
2069 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2070 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2071
2072 /*
2073  * {de,en}queue flags:
2074  *
2075  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2076  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2077  *
2078  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2079  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2080  *                should preserve as much state as possible.
2081  *
2082  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2083  *        in the runqueue.
2084  *
2085  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2086  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2087  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2088  *
2089  */
2090
2091 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2092 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2093 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2094 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2095
2096 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2097 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2098 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2099 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2100
2101 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2102 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2103 #ifdef CONFIG_SMP
2104 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2105 #else
2106 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2107 #endif
2108
2109 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2110
2111 struct sched_class {
2112
2113 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2114         int uclamp_enabled;
2115 #endif
2116
2117         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2118         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2119         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2120         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2121
2122         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2123
2124         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2125
2126         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2127         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2128
2129 #ifdef CONFIG_SMP
2130         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2131         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2132
2133         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2134
2135         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2136
2137         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2138
2139         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2140                                  const struct cpumask *newmask,
2141                                  u32 flags);
2142
2143         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2144         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2145
2146         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2147 #endif
2148
2149         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2150         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2151         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2152
2153         /*
2154          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2155          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2156          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2157          */
2158         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2159         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2160         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2161                               int oldprio);
2162
2163         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2164                                         struct task_struct *task);
2165
2166         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2167
2168 #define TASK_SET_GROUP          0
2169 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2170
2171 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2172         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2173 #endif
2174 };
2175
2176 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2177 {
2178         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2179         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2180 }
2181
2182 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2183 {
2184         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2185 }
2186
2187
2188 /*
2189  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2190  * section which is ordered by the linker script:
2191  *
2192  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2193  *
2194  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2195  */
2196 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2197 const struct sched_class name##_sched_class \
2198         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2199         __section("__" #name "_sched_class")
2200
2201 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2202 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2203 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2204
2205 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2206 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2207
2208 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2209         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2210
2211 #define for_each_class(class) \
2212         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2213
2214 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2215 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2216 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2217 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2218 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2219
2220 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2221 {
2222         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2223 }
2224
2225 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2226 {
2227         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2228 }
2229
2230 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2231 {
2232         return rq->rt.rt_queued > 0;
2233 }
2234
2235 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2236 {
2237         return rq->cfs.nr_running > 0;
2238 }
2239
2240 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2241 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2242
2243 #define SCA_CHECK               0x01
2244 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2245 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2246 #define SCA_USER                0x08
2247
2248 #ifdef CONFIG_SMP
2249
2250 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2251
2252 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2253
2254 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2255
2256 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2257 {
2258         struct task_struct *p = rq->curr;
2259
2260         lockdep_assert_rq_held(rq);
2261
2262         if (rq->push_busy)
2263                 return NULL;
2264
2265         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2266                 return NULL;
2267
2268         if (p->migration_disabled)
2269                 return NULL;
2270
2271         rq->push_busy = true;
2272         return get_task_struct(p);
2273 }
2274
2275 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2276
2277 #endif
2278
2279 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2280 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2281                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2282 {
2283         rq->idle_state = idle_state;
2284 }
2285
2286 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2287 {
2288         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2289
2290         return rq->idle_state;
2291 }
2292 #else
2293 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2294                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2295 {
2296 }
2297
2298 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2299 {
2300         return NULL;
2301 }
2302 #endif
2303
2304 extern void schedule_idle(void);
2305
2306 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2307 extern void sched_init_granularity(void);
2308 extern void update_max_interval(void);
2309
2310 extern void init_sched_dl_class(void);
2311 extern void init_sched_rt_class(void);
2312 extern void init_sched_fair_class(void);
2313
2314 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2315
2316 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2317 extern void resched_cpu(int cpu);
2318
2319 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2320 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2321
2322 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2323 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2324 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2325 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2326
2327 #define BW_SHIFT                20
2328 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2329 #define RATIO_SHIFT             8
2330 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2331 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2332 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2333
2334 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2335 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2336
2337 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2338 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2339 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2340
2341 /*
2342  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2343  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2344  * nohz mode if necessary.
2345  */
2346 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2347 {
2348         int cpu = cpu_of(rq);
2349
2350         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2351                 return;
2352
2353         if (sched_can_stop_tick(rq))
2354                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2355         else
2356                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2357 }
2358 #else
2359 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2360 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2361 #endif
2362
2363 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2364 {
2365         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2366
2367         rq->nr_running = prev_nr + count;
2368         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2369                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2370         }
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2374                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2375                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2376         }
2377 #endif
2378
2379         sched_update_tick_dependency(rq);
2380 }
2381
2382 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2383 {
2384         rq->nr_running -= count;
2385         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2386                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2387         }
2388
2389         /* Check if we still need preemption */
2390         sched_update_tick_dependency(rq);
2391 }
2392
2393 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2394 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2395
2396 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2397
2398 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2399 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2400
2401 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2402 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2403 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2404 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2405 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2406 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2407
2408 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2409
2410 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2411 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2412 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2413 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2414 #endif
2415
2416 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2417
2418 /*
2419  * Use hrtick when:
2420  *  - enabled by features
2421  *  - hrtimer is actually high res
2422  */
2423 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2424 {
2425         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2426                 return 0;
2427         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2428 }
2429
2430 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2431 {
2432         if (!sched_feat(HRTICK))
2433                 return 0;
2434         return hrtick_enabled(rq);
2435 }
2436
2437 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2438 {
2439         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2440                 return 0;
2441         return hrtick_enabled(rq);
2442 }
2443
2444 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2445
2446 #else
2447
2448 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2449 {
2450         return 0;
2451 }
2452
2453 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2454 {
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2459 {
2460         return 0;
2461 }
2462
2463 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2464
2465 #ifndef arch_scale_freq_tick
2466 static __always_inline
2467 void arch_scale_freq_tick(void)
2468 {
2469 }
2470 #endif
2471
2472 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2473 /**
2474  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2475  * @cpu: the CPU in question.
2476  *
2477  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2478  *
2479  *     f_curr
2480  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2481  *     f_max
2482  */
2483 static __always_inline
2484 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2485 {
2486         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2487 }
2488 #endif
2489
2490
2491 #ifdef CONFIG_SMP
2492
2493 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2494 {
2495 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2496         /*
2497          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2498          * order by core-id first and cpu-id second.
2499          *
2500          * Notably:
2501          *
2502          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2503          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2504          *
2505          * when only cpu-id is considered.
2506          */
2507         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2508                 return true;
2509         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2510                 return false;
2511
2512         /*
2513          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2514          */
2515 #endif
2516         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2517 }
2518
2519 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2520
2521 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2522
2523 /*
2524  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2525  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2526  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2527  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2528  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2529  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2530  */
2531 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2532         __releases(this_rq->lock)
2533         __acquires(busiest->lock)
2534         __acquires(this_rq->lock)
2535 {
2536         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2537         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2538
2539         return 1;
2540 }
2541
2542 #else
2543 /*
2544  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2545  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2546  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2547  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2548  * regardless of entry order into the function.
2549  */
2550 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2551         __releases(this_rq->lock)
2552         __acquires(busiest->lock)
2553         __acquires(this_rq->lock)
2554 {
2555         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2556                 return 0;
2557
2558         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2559                 return 0;
2560
2561         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2562                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2563                 return 0;
2564         }
2565
2566         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2567         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2568
2569         return 1;
2570 }
2571
2572 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2573
2574 /*
2575  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2576  */
2577 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2578 {
2579         lockdep_assert_irqs_disabled();
2580
2581         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2582 }
2583
2584 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2585         __releases(busiest->lock)
2586 {
2587         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2588                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2589         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2590 }
2591
2592 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2593 {
2594         if (l1 > l2)
2595                 swap(l1, l2);
2596
2597         spin_lock(l1);
2598         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2599 }
2600
2601 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2602 {
2603         if (l1 > l2)
2604                 swap(l1, l2);
2605
2606         spin_lock_irq(l1);
2607         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2608 }
2609
2610 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2611 {
2612         if (l1 > l2)
2613                 swap(l1, l2);
2614
2615         raw_spin_lock(l1);
2616         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2617 }
2618
2619 /*
2620  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2621  *
2622  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2623  * you need to do so manually after calling.
2624  */
2625 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2626         __releases(rq1->lock)
2627         __releases(rq2->lock)
2628 {
2629         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2630                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2631         else
2632                 __release(rq2->lock);
2633         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2634 }
2635
2636 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2637 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2638 extern bool sched_smp_initialized;
2639
2640 #else /* CONFIG_SMP */
2641
2642 /*
2643  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2644  *
2645  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2646  * you need to do so manually before calling.
2647  */
2648 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2649         __acquires(rq1->lock)
2650         __acquires(rq2->lock)
2651 {
2652         BUG_ON(!irqs_disabled());
2653         BUG_ON(rq1 != rq2);
2654         raw_spin_rq_lock(rq1);
2655         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2656 }
2657
2658 /*
2659  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2660  *
2661  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2662  * you need to do so manually after calling.
2663  */
2664 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2665         __releases(rq1->lock)
2666         __releases(rq2->lock)
2667 {
2668         BUG_ON(rq1 != rq2);
2669         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2670         __release(rq2->lock);
2671 }
2672
2673 #endif
2674
2675 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2676 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2677
2678 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2679 extern bool sched_debug_verbose;
2680
2681 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2682 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2683 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2684 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2685 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2686 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2687
2688 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2689 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2690 extern void
2691 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2692 extern void
2693 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2694         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2695 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2696 #else
2697 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2698 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2699
2700 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2701 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2702 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2703
2704 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2705 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2706
2707 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2708 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2709 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2710 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2711
2712 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2713 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2714 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2715
2716 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2717
2718 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2719
2720 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2721 #else
2722 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2723 #endif
2724
2725 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2726 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2727 #else
2728 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2729 #endif
2730
2731 #ifdef CONFIG_SMP
2732 static inline
2733 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2734 {
2735         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2736         int i;
2737
2738         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2739                          "sched RCU must be held");
2740         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2741                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2742
2743                 rq->dl.extra_bw += bw;
2744         }
2745 }
2746 #else
2747 static inline
2748 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2749 {
2750         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2751
2752         dl->extra_bw += bw;
2753 }
2754 #endif
2755
2756
2757 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2758 struct irqtime {
2759         u64                     total;
2760         u64                     tick_delta;
2761         u64                     irq_start_time;
2762         struct u64_stats_sync   sync;
2763 };
2764
2765 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2766
2767 /*
2768  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2769  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2770  * and never move forward.
2771  */
2772 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2773 {
2774         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2775         unsigned int seq;
2776         u64 total;
2777
2778         do {
2779                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2780                 total = irqtime->total;
2781         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2782
2783         return total;
2784 }
2785 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2786
2787 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2788 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2789
2790 /**
2791  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2792  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2793  * @flags: Update reason flags.
2794  *
2795  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2796  * being updated.
2797  *
2798  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2799  *
2800  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2801  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2802  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2803  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2804  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2805  * active all the time (or there are RT tasks only).
2806  *
2807  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2808  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2809  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2810  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2811  */
2812 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2813 {
2814         struct update_util_data *data;
2815
2816         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2817                                                   cpu_of(rq)));
2818         if (data)
2819                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2820 }
2821 #else
2822 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2823 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2824
2825 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2826 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2827
2828 /**
2829  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2830  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2831  * @util:       The util value to clamp.
2832  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2833  *              against @rq only.
2834  *
2835  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2836  *
2837  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2838  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2839  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2840  *
2841  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2842  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2843  * static key is disabled.
2844  */
2845 static __always_inline
2846 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2847                                   struct task_struct *p)
2848 {
2849         unsigned long min_util = 0;
2850         unsigned long max_util = 0;
2851
2852         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2853                 return util;
2854
2855         if (p) {
2856                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2857                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2858
2859                 /*
2860                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2861                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2862                  */
2863                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2864                         goto out;
2865         }
2866
2867         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2868         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2869 out:
2870         /*
2871          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2872          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2873          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2874          */
2875         if (unlikely(min_util >= max_util))
2876                 return min_util;
2877
2878         return clamp(util, min_util, max_util);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2883  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2884  * an operation that requires it.
2885  *
2886  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2887  * hence is active.
2888  */
2889 static inline bool uclamp_is_used(void)
2890 {
2891         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2892 }
2893 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2894 static inline
2895 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2896                                   struct task_struct *p)
2897 {
2898         return util;
2899 }
2900
2901 static inline bool uclamp_is_used(void)
2902 {
2903         return false;
2904 }
2905 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2906
2907 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2908 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2909 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2910 # endif
2911 #else
2912 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2913 #endif
2914
2915 #ifdef CONFIG_SMP
2916 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2917 {
2918         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2919 }
2920
2921 /**
2922  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2923  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2924  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2925  *
2926  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2927  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2928  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2929  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2930  */
2931 enum cpu_util_type {
2932         FREQUENCY_UTIL,
2933         ENERGY_UTIL,
2934 };
2935
2936 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2937                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2938                                  struct task_struct *p);
2939
2940 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2941 {
2942         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2943 }
2944
2945 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2946 {
2947         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2948 }
2949
2950 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2951 {
2952         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2953
2954         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2955                 util = max_t(unsigned long, util,
2956                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2957         }
2958
2959         return util;
2960 }
2961
2962 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2963 {
2964         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2965 }
2966 #endif
2967
2968 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2969 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2970 {
2971         return rq->avg_irq.util_avg;
2972 }
2973
2974 static inline
2975 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2976 {
2977         util *= (max - irq);
2978         util /= max;
2979
2980         return util;
2981
2982 }
2983 #else
2984 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2985 {
2986         return 0;
2987 }
2988
2989 static inline
2990 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2991 {
2992         return util;
2993 }
2994 #endif
2995
2996 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2997
2998 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2999
3000 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
3001
3002 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3003 {
3004         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3005 }
3006
3007 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3008
3009 #define perf_domain_span(pd) NULL
3010 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3011
3012 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3013
3014 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3015 /*
3016  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3017  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3018  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3019  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3020  */
3021 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3022                                         struct mm_struct *prev_mm,
3023                                         struct mm_struct *next_mm)
3024 {
3025         int membarrier_state;
3026
3027         if (prev_mm == next_mm)
3028                 return;
3029
3030         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3031         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3032                 return;
3033
3034         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3035 }
3036 #else
3037 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3038                                         struct mm_struct *prev_mm,
3039                                         struct mm_struct *next_mm)
3040 {
3041 }
3042 #endif
3043
3044 #ifdef CONFIG_SMP
3045 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3046 {
3047         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3048                 return false;
3049
3050         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3051                 return false;
3052
3053         return true;
3054 }
3055 #endif
3056
3057 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3058 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3059
3060 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3061 extern int preempt_dynamic_mode;
3062 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3063 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3064 #endif
3065
This page took 0.19078 seconds and 4 git commands to generate.