kernel/sched/sched.h

   1
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/sched/sysctl.h>
   4 #include <linux/sched/rt.h>
   5 #include <linux/sched/deadline.h>
   6 #include <linux/mutex.h>
   7 #include <linux/spinlock.h>
   8 #include <linux/stop_machine.h>
   9 #include <linux/tick.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11
  12 #include "cpupri.h"
  13 #include "cpudeadline.h"
  14 #include "cpuacct.h"
  15
  16 struct rq;
  17
  18 extern __read_mostly int scheduler_running;
  19
  20 extern unsigned long calc_load_update;
  21 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  22
  23 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
  24 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
  25
  26 /*
  27  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
  28  */
  29 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
  30
  31 /*
  32  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
  33  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
  34  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
  35  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
  36  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
  37  *
  38  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
  39  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
  40  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
  41  * increased costs.
  42  */
  43 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
  44 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
  45 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  46 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  47 #else
  48 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
  49 # define scale_load(w)          (w)
  50 # define scale_load_down(w)     (w)
  51 #endif
  52
  53 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  54 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
  55
  56 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
  57 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
  58
  59 /*
  60  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
  61  * 10 -> just above 1us
  62  * 9  -> just above 0.5us
  63  */
  64 #define DL_SCALE (10)
  65
  66 /*
  67  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  68  */
  69
  70 /*
  71  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
  72  */
  73 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
  74
  75 static inline int fair_policy(int policy)
  76 {
  77         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
  78 }
  79
  80 static inline int rt_policy(int policy)
  81 {
  82         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
  83 }
  84
  85 static inline int dl_policy(int policy)
  86 {
  87         return policy == SCHED_DEADLINE;
  88 }
  89
  90 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
  91 {
  92         return rt_policy(p->policy);
  93 }
  94
  95 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
  96 {
  97         return dl_policy(p->policy);
  98 }
  99
 100 static inline bool dl_time_before(u64 a, u64 b)
 101 {
 102         return (s64)(a - b) < 0;
 103 }
 104
 105 /*
 106  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 107  */
 108 static inline bool
 109 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 110 {
 111         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 116  */
 117 struct rt_prio_array {
 118         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 119         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 120 };
 121
 122 struct rt_bandwidth {
 123         /* nests inside the rq lock: */
 124         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 125         ktime_t                 rt_period;
 126         u64                     rt_runtime;
 127         struct hrtimer          rt_period_timer;
 128 };
 129 /*
 130  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 131  * we need some place where:
 132  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 133  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 134  *
 135  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 136  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 137  * that, since here we are only interested in admission control, we
 138  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 139  * need a timer to replenish it.
 140  *
 141  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 142  * meaning that:
 143  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 144  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 145  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 146  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 147  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 148  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 149  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 150  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 151  * control.
 152  */
 153 struct dl_bandwidth {
 154         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
 155         u64 dl_runtime;
 156         u64 dl_period;
 157 };
 158
 159 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 160 {
 161         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 162 }
 163
 164 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
 165
 166 struct dl_bw {
 167         raw_spinlock_t lock;
 168         u64 bw, total_bw;
 169 };
 170
 171 extern struct mutex sched_domains_mutex;
 172
 173 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 174
 175 #include <linux/cgroup.h>
 176
 177 struct cfs_rq;
 178 struct rt_rq;
 179
 180 extern struct list_head task_groups;
 181
 182 struct cfs_bandwidth {
 183 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 184         raw_spinlock_t lock;
 185         ktime_t period;
 186         u64 quota, runtime;
 187         s64 hierarchal_quota;
 188         u64 runtime_expires;
 189
 190         int idle, timer_active;
 191         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
 192         struct list_head throttled_cfs_rq;
 193
 194         /* statistics */
 195         int nr_periods, nr_throttled;
 196         u64 throttled_time;
 197 #endif
 198 };
 199
 200 /* task group related information */
 201 struct task_group {
 202         struct cgroup_subsys_state css;
 203
 204 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 205         /* schedulable entities of this group on each cpu */
 206         struct sched_entity **se;
 207         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
 208         struct cfs_rq **cfs_rq;
 209         unsigned long shares;
 210
 211 #ifdef  CONFIG_SMP
 212         atomic_long_t load_avg;
 213         atomic_t runnable_avg;
 214 #endif
 215 #endif
 216
 217 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 218         struct sched_rt_entity **rt_se;
 219         struct rt_rq **rt_rq;
 220
 221         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
 222 #endif
 223
 224         struct rcu_head rcu;
 225         struct list_head list;
 226
 227         struct task_group *parent;
 228         struct list_head siblings;
 229         struct list_head children;
 230
 231 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 232         struct autogroup *autogroup;
 233 #endif
 234
 235         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
 236 };
 237
 238 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 239 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 240
 241 /*
 242  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 243  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 244  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 245  * too large, so as the shares value of a task group.
 246  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 247  *  limitation from this.)
 248  */
 249 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
 250 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
 251 #endif
 252
 253 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 254
 255 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 256                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 257
 258 /*
 259  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 260  * leaving it for the final time.
 261  *
 262  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 263  */
 264 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 265 {
 266         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 267 }
 268
 269 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 270
 271 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 272 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 273 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
 274 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 275                         struct sched_entity *se, int cpu,
 276                         struct sched_entity *parent);
 277 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 278 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 279
 280 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 281 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b, bool force);
 282 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 283
 284 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 285 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 286 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 287                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 288                 struct sched_rt_entity *parent);
 289
 290 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 291 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 292                                struct task_group *parent);
 293 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 294 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 295
 296 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 297
 298 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 299 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 300 #endif
 301
 302 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 303
 304 struct cfs_bandwidth { };
 305
 306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 307
 308 /* CFS-related fields in a runqueue */
 309 struct cfs_rq {
 310         struct load_weight load;
 311         unsigned int nr_running, h_nr_running;
 312
 313         u64 exec_clock;
 314         u64 min_vruntime;
 315 #ifndef CONFIG_64BIT
 316         u64 min_vruntime_copy;
 317 #endif
 318
 319         struct rb_root tasks_timeline;
 320         struct rb_node *rb_leftmost;
 321
 322         /*
 323          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 324          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 325          */
 326         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
 327
 328 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 329         unsigned int nr_spread_over;
 330 #endif
 331
 332 #ifdef CONFIG_SMP
 333         /*
 334          * CFS Load tracking
 335          * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
 336          * This allows for the description of both thread and group usage (in
 337          * the FAIR_GROUP_SCHED case).
 338          */
 339         unsigned long runnable_load_avg, blocked_load_avg;
 340         atomic64_t decay_counter;
 341         u64 last_decay;
 342         atomic_long_t removed_load;
 343
 344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 345         /* Required to track per-cpu representation of a task_group */
 346         u32 tg_runnable_contrib;
 347         unsigned long tg_load_contrib;
 348
 349         /*
 350          *   h_load = weight * f(tg)
 351          *
 352          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 353          * this group.
 354          */
 355         unsigned long h_load;
 356         u64 last_h_load_update;
 357         struct sched_entity *h_load_next;
 358 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 359 #endif /* CONFIG_SMP */
 360
 361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 362         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 363
 364         /*
 365          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 366          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 367          * (like users, containers etc.)
 368          *
 369          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
 370          * list is used during load balance.
 371          */
 372         int on_list;
 373         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 374         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
 375
 376 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 377         int runtime_enabled;
 378         u64 runtime_expires;
 379         s64 runtime_remaining;
 380
 381         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
 382         u64 throttled_clock_task_time;
 383         int throttled, throttle_count;
 384         struct list_head throttled_list;
 385 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 386 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 387 };
 388
 389 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 390 {
 391         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 392 }
 393
 394 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 395 struct rt_rq {
 396         struct rt_prio_array active;
 397         unsigned int rt_nr_running;
 398 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 399         struct {
 400                 int curr; /* highest queued rt task prio */
 401 #ifdef CONFIG_SMP
 402                 int next; /* next highest */
 403 #endif
 404         } highest_prio;
 405 #endif
 406 #ifdef CONFIG_SMP
 407         unsigned long rt_nr_migratory;
 408         unsigned long rt_nr_total;
 409         int overloaded;
 410         struct plist_head pushable_tasks;
 411 #endif
 412         int rt_queued;
 413
 414         int rt_throttled;
 415         u64 rt_time;
 416         u64 rt_runtime;
 417         /* Nests inside the rq lock: */
 418         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
 419
 420 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 421         unsigned long rt_nr_boosted;
 422
 423         struct rq *rq;
 424         struct task_group *tg;
 425 #endif
 426 };
 427
 428 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 429 struct dl_rq {
 430         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 431         struct rb_root rb_root;
 432         struct rb_node *rb_leftmost;
 433
 434         unsigned long dl_nr_running;
 435
 436 #ifdef CONFIG_SMP
 437         /*
 438          * Deadline values of the currently executing and the
 439          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 440          * the decision wether or not a ready but not running task
 441          * should migrate somewhere else.
 442          */
 443         struct {
 444                 u64 curr;
 445                 u64 next;
 446         } earliest_dl;
 447
 448         unsigned long dl_nr_migratory;
 449         int overloaded;
 450
 451         /*
 452          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 453          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 454          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 455          */
 456         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
 457         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
 458 #else
 459         struct dl_bw dl_bw;
 460 #endif
 461 };
 462
 463 #ifdef CONFIG_SMP
 464
 465 /*
 466  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 467  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 468  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
 469  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 470  * object.
 471  *
 472  */
 473 struct root_domain {
 474         atomic_t refcount;
 475         atomic_t rto_count;
 476         struct rcu_head rcu;
 477         cpumask_var_t span;
 478         cpumask_var_t online;
 479
 480         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
 481         bool overload;
 482
 483         /*
 484          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 485          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 486          */
 487         cpumask_var_t dlo_mask;
 488         atomic_t dlo_count;
 489         struct dl_bw dl_bw;
 490         struct cpudl cpudl;
 491
 492         /*
 493          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 494          * one runnable RT task.
 495          */
 496         cpumask_var_t rto_mask;
 497         struct cpupri cpupri;
 498 };
 499
 500 extern struct root_domain def_root_domain;
 501
 502 #endif /* CONFIG_SMP */
 503
 504 /*
 505  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 506  *
 507  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 508  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 509  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 510  */
 511 struct rq {
 512         /* runqueue lock: */
 513         raw_spinlock_t lock;
 514
 515         /*
 516          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 517          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 518          */
 519         unsigned int nr_running;
 520 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 521         unsigned int nr_numa_running;
 522         unsigned int nr_preferred_running;
 523 #endif
 524         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
 525         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
 526         unsigned long last_load_update_tick;
 527 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 528         u64 nohz_stamp;
 529         unsigned long nohz_flags;
 530 #endif
 531 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
 532         unsigned long last_sched_tick;
 533 #endif
 534         int skip_clock_update;
 535
 536         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
 537         struct load_weight load;
 538         unsigned long nr_load_updates;
 539         u64 nr_switches;
 540
 541         struct cfs_rq cfs;
 542         struct rt_rq rt;
 543         struct dl_rq dl;
 544
 545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 546         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
 547         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 548
 549         struct sched_avg avg;
 550 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 551
 552         /*
 553          * This is part of a global counter where only the total sum
 554          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 555          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 556          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 557          */
 558         unsigned long nr_uninterruptible;
 559
 560         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
 561         unsigned long next_balance;
 562         struct mm_struct *prev_mm;
 563
 564         u64 clock;
 565         u64 clock_task;
 566
 567         atomic_t nr_iowait;
 568
 569 #ifdef CONFIG_SMP
 570         struct root_domain *rd;
 571         struct sched_domain *sd;
 572
 573         unsigned long cpu_capacity;
 574
 575         unsigned char idle_balance;
 576         /* For active balancing */
 577         int post_schedule;
 578         int active_balance;
 579         int push_cpu;
 580         struct cpu_stop_work active_balance_work;
 581         /* cpu of this runqueue: */
 582         int cpu;
 583         int online;
 584
 585         struct list_head cfs_tasks;
 586
 587         u64 rt_avg;
 588         u64 age_stamp;
 589         u64 idle_stamp;
 590         u64 avg_idle;
 591
 592         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 593         u64 max_idle_balance_cost;
 594 #endif
 595
 596 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 597         u64 prev_irq_time;
 598 #endif
 599 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 600         u64 prev_steal_time;
 601 #endif
 602 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 603         u64 prev_steal_time_rq;
 604 #endif
 605
 606         /* calc_load related fields */
 607         unsigned long calc_load_update;
 608         long calc_load_active;
 609
 610 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 611 #ifdef CONFIG_SMP
 612         int hrtick_csd_pending;
 613         struct call_single_data hrtick_csd;
 614 #endif
 615         struct hrtimer hrtick_timer;
 616 #endif
 617
 618 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 619         /* latency stats */
 620         struct sched_info rq_sched_info;
 621         unsigned long long rq_cpu_time;
 622         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 623
 624         /* sys_sched_yield() stats */
 625         unsigned int yld_count;
 626
 627         /* schedule() stats */
 628         unsigned int sched_count;
 629         unsigned int sched_goidle;
 630
 631         /* try_to_wake_up() stats */
 632         unsigned int ttwu_count;
 633         unsigned int ttwu_local;
 634 #endif
 635
 636 #ifdef CONFIG_SMP
 637         struct llist_head wake_list;
 638 #endif
 639 };
 640
 641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 642 {
 643 #ifdef CONFIG_SMP
 644         return rq->cpu;
 645 #else
 646         return 0;
 647 #endif
 648 }
 649
 650 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
 651
 652 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
 653 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
 654 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
 655 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
 656 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
 657
 658 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
 659 {
 660         return rq->clock;
 661 }
 662
 663 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
 664 {
 665         return rq->clock_task;
 666 }
 667
 668 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 669 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
 670 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
 671 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
 672 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 673
 674 #ifdef CONFIG_SMP
 675
 676 extern void sched_ttwu_pending(void);
 677
 678 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
 679         rcu_dereference_check((p), \
 680                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
 681
 682 /*
 683  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
 684  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
 685  *
 686  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
 687  * preempt-disabled sections.
 688  */
 689 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
 690         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
 691                         __sd; __sd = __sd->parent)
 692
 693 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
 694
 695 /**
 696  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
 697  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
 698  *              be returned.
 699  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
 700  *              for the given cpu.
 701  *
 702  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
 703  */
 704 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
 705 {
 706         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
 707
 708         for_each_domain(cpu, sd) {
 709                 if (!(sd->flags & flag))
 710                         break;
 711                 hsd = sd;
 712         }
 713
 714         return hsd;
 715 }
 716
 717 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
 718 {
 719         struct sched_domain *sd;
 720
 721         for_each_domain(cpu, sd) {
 722                 if (sd->flags & flag)
 723                         break;
 724         }
 725
 726         return sd;
 727 }
 728
 729 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
 730 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
 731 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
 732 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
 733 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
 734 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
 735
 736 struct sched_group_capacity {
 737         atomic_t ref;
 738         /*
 739          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
 740          * for a single CPU.
 741          */
 742         unsigned int capacity, capacity_orig;
 743         unsigned long next_update;
 744         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
 745         /*
 746          * Number of busy cpus in this group.
 747          */
 748         atomic_t nr_busy_cpus;
 749
 750         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
 751 };
 752
 753 struct sched_group {
 754         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
 755         atomic_t ref;
 756
 757         unsigned int group_weight;
 758         struct sched_group_capacity *sgc;
 759
 760         /*
 761          * The CPUs this group covers.
 762          *
 763          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
 764          * by attaching extra space to the end of the structure,
 765          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
 766          */
 767         unsigned long cpumask[0];
 768 };
 769
 770 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
 771 {
 772         return to_cpumask(sg->cpumask);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
 777  * tree.
 778  */
 779 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
 780 {
 781         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
 782 }
 783
 784 /**
 785  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
 786  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
 787  */
 788 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
 789 {
 790         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
 791 }
 792
 793 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 794
 795 #else
 796
 797 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
 798
 799 #endif /* CONFIG_SMP */
 800
 801 #include "stats.h"
 802 #include "auto_group.h"
 803
 804 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 805
 806 /*
 807  * Return the group to which this tasks belongs.
 808  *
 809  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
 810  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
 811  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
 812  *
 813  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
 814  * core changes this before calling sched_move_task().
 815  *
 816  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
 817  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
 818  */
 819 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 820 {
 821         return p->sched_task_group;
 822 }
 823
 824 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
 825 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 826 {
 827 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
 828         struct task_group *tg = task_group(p);
 829 #endif
 830
 831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 832         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
 833         p->se.parent = tg->se[cpu];
 834 #endif
 835
 836 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 837         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
 838         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
 839 #endif
 840 }
 841
 842 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 843
 844 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
 845 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 846 {
 847         return NULL;
 848 }
 849
 850 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 851
 852 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 853 {
 854         set_task_rq(p, cpu);
 855 #ifdef CONFIG_SMP
 856         /*
 857          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
 858          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
 859          * per-task data have been completed by this moment.
 860          */
 861         smp_wmb();
 862         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
 863         p->wake_cpu = cpu;
 864 #endif
 865 }
 866
 867 /*
 868  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
 869  */
 870 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 871 # include <linux/static_key.h>
 872 # define const_debug __read_mostly
 873 #else
 874 # define const_debug const
 875 #endif
 876
 877 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
 878
 879 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
 880         __SCHED_FEAT_##name ,
 881
 882 enum {
 883 #include "features.h"
 884         __SCHED_FEAT_NR,
 885 };
 886
 887 #undef SCHED_FEAT
 888
 889 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
 890 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
 891 {
 892         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
 893 }
 894
 895 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
 896 {
 897         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
 898 }
 899
 900 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
 901 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 902 {                                                                       \
 903         return static_branch__##enabled(key);                           \
 904 }
 905
 906 #include "features.h"
 907
 908 #undef SCHED_FEAT
 909
 910 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
 911 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
 912 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
 913 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
 914 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
 915
 916 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 917 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
 918 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 919 #define numabalancing_enabled sched_feat_numa(NUMA)
 920 #else
 921 extern bool numabalancing_enabled;
 922 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
 923 #else
 924 #define sched_feat_numa(x) (0)
 925 #define numabalancing_enabled (0)
 926 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 927
 928 static inline u64 global_rt_period(void)
 929 {
 930         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
 931 }
 932
 933 static inline u64 global_rt_runtime(void)
 934 {
 935         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
 936                 return RUNTIME_INF;
 937
 938         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 939 }
 940
 941 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 942 {
 943         return rq->curr == p;
 944 }
 945
 946 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 947 {
 948 #ifdef CONFIG_SMP
 949         return p->on_cpu;
 950 #else
 951         return task_current(rq, p);
 952 #endif
 953 }
 954
 955
 956 #ifndef prepare_arch_switch
 957 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
 958 #endif
 959 #ifndef finish_arch_switch
 960 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
 961 #endif
 962 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
 963 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
 964 #endif
 965
 966 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
 967 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 968 {
 969 #ifdef CONFIG_SMP
 970         /*
 971          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 972          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 973          * here.
 974          */
 975         next->on_cpu = 1;
 976 #endif
 977 }
 978
 979 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 980 {
 981 #ifdef CONFIG_SMP
 982         /*
 983          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
 984          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
 985          * finished.
 986          */
 987         smp_wmb();
 988         prev->on_cpu = 0;
 989 #endif
 990 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
 991         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
 992         rq->lock.owner = current;
 993 #endif
 994         /*
 995          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
 996          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
 997          * prev into current:
 998          */
 999         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1000
1001         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1002 }
1003
1004 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1005 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1006 {
1007 #ifdef CONFIG_SMP
1008         /*
1009          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1010          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1011          * here.
1012          */
1013         next->on_cpu = 1;
1014 #endif
1015         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1019 {
1020 #ifdef CONFIG_SMP
1021         /*
1022          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1023          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1024          * finished.
1025          */
1026         smp_wmb();
1027         prev->on_cpu = 0;
1028 #endif
1029         local_irq_enable();
1030 }
1031 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1032
1033 /*
1034  * wake flags
1035  */
1036 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1037 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1038 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1039
1040 /*
1041  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1042  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1043  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1044  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1045  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1046  * slice expiry etc.
1047  */
1048
1049 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1050 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1051
1052 /*
1053  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1054  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1055  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1056  * that remained on nice 0.
1057  *
1058  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1059  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1060  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1061  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1062  * the relative distance between them is ~25%.)
1063  */
1064 static const int prio_to_weight[40] = {
1065  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1066  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1067  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1068  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1069  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1070  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1071  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1072  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1073 };
1074
1075 /*
1076  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1077  *
1078  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1079  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1080  * into multiplications:
1081  */
1082 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1083  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1084  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1085  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1086  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1087  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1088  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1089  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1090  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1091 };
1092
1093 #define ENQUEUE_WAKEUP          1
1094 #define ENQUEUE_HEAD            2
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 #define ENQUEUE_WAKING          4       /* sched_class::task_waking was called */
1097 #else
1098 #define ENQUEUE_WAKING          0
1099 #endif
1100 #define ENQUEUE_REPLENISH       8
1101
1102 #define DEQUEUE_SLEEP           1
1103
1104 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1105
1106 struct sched_class {
1107         const struct sched_class *next;
1108
1109         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1110         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1111         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1112         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1113
1114         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1115
1116         /*
1117          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1118          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1119          * something equivalent.
1120          *
1121          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1122          * tasks.
1123          */
1124         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1125                                                 struct task_struct *prev);
1126         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1127
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1130         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
1131
1132         void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
1133         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1134         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1135
1136         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1137                                  const struct cpumask *newmask);
1138
1139         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1140         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1141 #endif
1142
1143         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1144         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1145         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1146         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1147
1148         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1149         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1150         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1151                              int oldprio);
1152
1153         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1154                                          struct task_struct *task);
1155
1156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1157         void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
1158 #endif
1159 };
1160
1161 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1162 {
1163         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1164 }
1165
1166 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1167 #define for_each_class(class) \
1168    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1169
1170 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1171 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1172 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1173 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1174 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1175
1176
1177 #ifdef CONFIG_SMP
1178
1179 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1180
1181 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1182
1183 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1184 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1185
1186 #else
1187
1188 static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
1189 static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
1190
1191 #endif
1192
1193 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1194 extern void sched_init_granularity(void);
1195 extern void update_max_interval(void);
1196
1197 extern void init_sched_dl_class(void);
1198 extern void init_sched_rt_class(void);
1199 extern void init_sched_fair_class(void);
1200 extern void init_sched_dl_class(void);
1201
1202 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1203 extern void resched_cpu(int cpu);
1204
1205 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1206 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1207
1208 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1209 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1210 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1211
1212 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1213
1214 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1215
1216 extern void init_task_runnable_average(struct task_struct *p);
1217
1218 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1219 {
1220         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1221
1222         rq->nr_running = prev_nr + count;
1223
1224         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1225 #ifdef CONFIG_SMP
1226                 if (!rq->rd->overload)
1227                         rq->rd->overload = true;
1228 #endif
1229
1230 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1231                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1232                         /*
1233                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1234                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1235                          *
1236                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1237                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1238                          * from the target.
1239                          */
1240                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1241                 }
1242 #endif
1243         }
1244 }
1245
1246 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1247 {
1248         rq->nr_running -= count;
1249 }
1250
1251 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1252 {
1253 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1254         rq->last_sched_tick = jiffies;
1255 #endif
1256 }
1257
1258 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1259
1260 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1261 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1262
1263 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1264
1265 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1266 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1267 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1268
1269 static inline u64 sched_avg_period(void)
1270 {
1271         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1272 }
1273
1274 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1275
1276 /*
1277  * Use hrtick when:
1278  *  - enabled by features
1279  *  - hrtimer is actually high res
1280  */
1281 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1282 {
1283         if (!sched_feat(HRTICK))
1284                 return 0;
1285         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1286                 return 0;
1287         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1288 }
1289
1290 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1291
1292 #else
1293
1294 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1295 {
1296         return 0;
1297 }
1298
1299 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1300
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1303 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1304 {
1305         rq->rt_avg += rt_delta;
1306         sched_avg_update(rq);
1307 }
1308 #else
1309 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1310 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1311 #endif
1312
1313 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1314
1315 #ifdef CONFIG_SMP
1316 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1317
1318 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1319
1320 /*
1321  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1322  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1323  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1324  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1325  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1326  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1327  */
1328 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1329         __releases(this_rq->lock)
1330         __acquires(busiest->lock)
1331         __acquires(this_rq->lock)
1332 {
1333         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1334         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1335
1336         return 1;
1337 }
1338
1339 #else
1340 /*
1341  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1342  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1343  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1344  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1345  * regardless of entry order into the function.
1346  */
1347 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1348         __releases(this_rq->lock)
1349         __acquires(busiest->lock)
1350         __acquires(this_rq->lock)
1351 {
1352         int ret = 0;
1353
1354         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1355                 if (busiest < this_rq) {
1356                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1357                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1358                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1359                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1360                         ret = 1;
1361                 } else
1362                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1363                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1364         }
1365         return ret;
1366 }
1367
1368 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1369
1370 /*
1371  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1372  */
1373 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1374 {
1375         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1376                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1377                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1378                 BUG_ON(1);
1379         }
1380
1381         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1382 }
1383
1384 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1385         __releases(busiest->lock)
1386 {
1387         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1388         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1389 }
1390
1391 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1392 {
1393         if (l1 > l2)
1394                 swap(l1, l2);
1395
1396         spin_lock(l1);
1397         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1398 }
1399
1400 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1401 {
1402         if (l1 > l2)
1403                 swap(l1, l2);
1404
1405         spin_lock_irq(l1);
1406         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1407 }
1408
1409 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1410 {
1411         if (l1 > l2)
1412                 swap(l1, l2);
1413
1414         raw_spin_lock(l1);
1415         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1420  *
1421  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1422  * you need to do so manually before calling.
1423  */
1424 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1425         __acquires(rq1->lock)
1426         __acquires(rq2->lock)
1427 {
1428         BUG_ON(!irqs_disabled());
1429         if (rq1 == rq2) {
1430                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1431                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1432         } else {
1433                 if (rq1 < rq2) {
1434                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1435                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1436                 } else {
1437                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1438                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1439                 }
1440         }
1441 }
1442
1443 /*
1444  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1445  *
1446  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1447  * you need to do so manually after calling.
1448  */
1449 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1450         __releases(rq1->lock)
1451         __releases(rq2->lock)
1452 {
1453         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1454         if (rq1 != rq2)
1455                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1456         else
1457                 __release(rq2->lock);
1458 }
1459
1460 #else /* CONFIG_SMP */
1461
1462 /*
1463  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1464  *
1465  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1466  * you need to do so manually before calling.
1467  */
1468 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1469         __acquires(rq1->lock)
1470         __acquires(rq2->lock)
1471 {
1472         BUG_ON(!irqs_disabled());
1473         BUG_ON(rq1 != rq2);
1474         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1475         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1476 }
1477
1478 /*
1479  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1480  *
1481  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1482  * you need to do so manually after calling.
1483  */
1484 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1485         __releases(rq1->lock)
1486         __releases(rq2->lock)
1487 {
1488         BUG_ON(rq1 != rq2);
1489         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1490         __release(rq2->lock);
1491 }
1492
1493 #endif
1494
1495 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1496 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1497 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1498 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1499
1500 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1501 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1502 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq);
1503
1504 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1505 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1506
1507 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1508 enum rq_nohz_flag_bits {
1509         NOHZ_TICK_STOPPED,
1510         NOHZ_BALANCE_KICK,
1511 };
1512
1513 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1514 #endif
1515
1516 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1517
1518 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1519 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1520
1521 #ifndef CONFIG_64BIT
1522 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1523
1524 static inline void irq_time_write_begin(void)
1525 {
1526         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1527         smp_wmb();
1528 }
1529
1530 static inline void irq_time_write_end(void)
1531 {
1532         smp_wmb();
1533         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1534 }
1535
1536 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1537 {
1538         u64 irq_time;
1539         unsigned seq;
1540
1541         do {
1542                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1543                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1544                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1545         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1546
1547         return irq_time;
1548 }
1549 #else /* CONFIG_64BIT */
1550 static inline void irq_time_write_begin(void)
1551 {
1552 }
1553
1554 static inline void irq_time_write_end(void)
1555 {
1556 }
1557
1558 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1559 {
1560         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1561 }
1562 #endif /* CONFIG_64BIT */
1563 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */