sched: Account rr tasks
[cascardo/linux.git] / 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/irq_work.h>
10 #include <linux/tick.h>
11 #include <linux/slab.h>
12
13 #include "cpupri.h"
14 #include "cpudeadline.h"
15 #include "cpuacct.h"
16
17 struct rq;
18 struct cpuidle_state;
19
20 /* task_struct::on_rq states: */
21 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
22 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
23
24 extern __read_mostly int scheduler_running;
25
26 extern unsigned long calc_load_update;
27 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
28
29 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
30 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
31
32 #ifdef CONFIG_SMP
33 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
34 #else
35 static inline void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq) { }
36 #endif
37
38 /*
39  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
40  */
41 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
42
43 /*
44  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
45  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
46  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
47  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
48  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
49  *
50  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
51  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
52  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
53  * increased costs.
54  */
55 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
56 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
57 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
58 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
59 #else
60 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
61 # define scale_load(w)          (w)
62 # define scale_load_down(w)     (w)
63 #endif
64
65 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
66 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
67
68 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
69 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
70
71 /*
72  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
73  * 10 -> just above 1us
74  * 9  -> just above 0.5us
75  */
76 #define DL_SCALE (10)
77
78 /*
79  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
80  */
81
82 /*
83  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
84  */
85 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
86
87 static inline int idle_policy(int policy)
88 {
89         return policy == SCHED_IDLE;
90 }
91 static inline int fair_policy(int policy)
92 {
93         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
94 }
95
96 static inline int rt_policy(int policy)
97 {
98         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
99 }
100
101 static inline int dl_policy(int policy)
102 {
103         return policy == SCHED_DEADLINE;
104 }
105 static inline bool valid_policy(int policy)
106 {
107         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
108                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
109 }
110
111 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
112 {
113         return rt_policy(p->policy);
114 }
115
116 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
117 {
118         return dl_policy(p->policy);
119 }
120
121 /*
122  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
123  */
124 static inline bool
125 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
126 {
127         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
128 }
129
130 /*
131  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
132  */
133 struct rt_prio_array {
134         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
135         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
136 };
137
138 struct rt_bandwidth {
139         /* nests inside the rq lock: */
140         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
141         ktime_t                 rt_period;
142         u64                     rt_runtime;
143         struct hrtimer          rt_period_timer;
144         unsigned int            rt_period_active;
145 };
146
147 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
148
149 /*
150  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
151  * we need some place where:
152  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
153  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
154  *
155  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
156  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
157  * that, since here we are only interested in admission control, we
158  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
159  * need a timer to replenish it.
160  *
161  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
162  * meaning that:
163  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
164  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
165  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
166  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
167  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
168  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
169  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
170  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
171  * control.
172  */
173 struct dl_bandwidth {
174         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
175         u64 dl_runtime;
176         u64 dl_period;
177 };
178
179 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
180 {
181         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
182 }
183
184 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
185
186 struct dl_bw {
187         raw_spinlock_t lock;
188         u64 bw, total_bw;
189 };
190
191 static inline
192 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
193 {
194         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
195 }
196
197 static inline
198 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
199 {
200         dl_b->total_bw += tsk_bw;
201 }
202
203 static inline
204 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
205 {
206         return dl_b->bw != -1 &&
207                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
208 }
209
210 extern struct mutex sched_domains_mutex;
211
212 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
213
214 #include <linux/cgroup.h>
215
216 struct cfs_rq;
217 struct rt_rq;
218
219 extern struct list_head task_groups;
220
221 struct cfs_bandwidth {
222 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
223         raw_spinlock_t lock;
224         ktime_t period;
225         u64 quota, runtime;
226         s64 hierarchical_quota;
227         u64 runtime_expires;
228
229         int idle, period_active;
230         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
231         struct list_head throttled_cfs_rq;
232
233         /* statistics */
234         int nr_periods, nr_throttled;
235         u64 throttled_time;
236 #endif
237 };
238
239 /* task group related information */
240 struct task_group {
241         struct cgroup_subsys_state css;
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244         /* schedulable entities of this group on each cpu */
245         struct sched_entity **se;
246         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
247         struct cfs_rq **cfs_rq;
248         unsigned long shares;
249
250 #ifdef  CONFIG_SMP
251         /*
252          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
253          * it in its own cacheline separated from the fields above which
254          * will also be accessed at each tick.
255          */
256         atomic_long_t load_avg ____cacheline_aligned;
257 #endif
258 #endif
259
260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
261         struct sched_rt_entity **rt_se;
262         struct rt_rq **rt_rq;
263
264         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
265 #endif
266
267         struct rcu_head rcu;
268         struct list_head list;
269
270         struct task_group *parent;
271         struct list_head siblings;
272         struct list_head children;
273
274 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
275         struct autogroup *autogroup;
276 #endif
277
278         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
279 };
280
281 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
282 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
283
284 /*
285  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
286  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
287  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
288  * too large, so as the shares value of a task group.
289  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
290  *  limitation from this.)
291  */
292 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
293 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
294 #endif
295
296 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
297
298 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
299                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
300
301 /*
302  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
303  * leaving it for the final time.
304  *
305  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
306  */
307 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
308 {
309         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
310 }
311
312 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
313
314 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
315 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
316 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
317 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
318                         struct sched_entity *se, int cpu,
319                         struct sched_entity *parent);
320 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
321 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
322
323 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
324 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
325 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
326
327 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
328 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
329 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
330                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
331                 struct sched_rt_entity *parent);
332
333 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
334 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
335                                struct task_group *parent);
336 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
337 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
338
339 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
343
344 #ifdef CONFIG_SMP
345 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
346                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
347 #else /* !CONFIG_SMP */
348 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
349                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
350 #endif /* CONFIG_SMP */
351 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
352
353 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
354
355 struct cfs_bandwidth { };
356
357 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
358
359 /* CFS-related fields in a runqueue */
360 struct cfs_rq {
361         struct load_weight load;
362         unsigned int nr_running, h_nr_running;
363
364         u64 exec_clock;
365         u64 min_vruntime;
366 #ifndef CONFIG_64BIT
367         u64 min_vruntime_copy;
368 #endif
369
370         struct rb_root tasks_timeline;
371         struct rb_node *rb_leftmost;
372
373         /*
374          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
375          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
376          */
377         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
378
379 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
380         unsigned int nr_spread_over;
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * CFS load tracking
386          */
387         struct sched_avg avg;
388         u64 runnable_load_sum;
389         unsigned long runnable_load_avg;
390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
391         unsigned long tg_load_avg_contrib;
392 #endif
393         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
394 #ifndef CONFIG_64BIT
395         u64 load_last_update_time_copy;
396 #endif
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406         u64 last_h_load_update;
407         struct sched_entity *h_load_next;
408 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
409 #endif /* CONFIG_SMP */
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
413
414         /*
415          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
416          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
417          * (like users, containers etc.)
418          *
419          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
420          * list is used during load balance.
421          */
422         int on_list;
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
427         int runtime_enabled;
428         u64 runtime_expires;
429         s64 runtime_remaining;
430
431         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
432         u64 throttled_clock_task_time;
433         int throttled, throttle_count;
434         struct list_head throttled_list;
435 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
436 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
437 };
438
439 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
440 {
441         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
442 }
443
444 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
445 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
446 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
447 #endif
448
449 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
450 struct rt_rq {
451         struct rt_prio_array active;
452         unsigned int rt_nr_running;
453         unsigned int rr_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
468         int push_flags;
469         int push_cpu;
470         struct irq_work push_work;
471         raw_spinlock_t push_lock;
472 #endif
473 #endif /* CONFIG_SMP */
474         int rt_queued;
475
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct task_group *tg;
487 #endif
488 };
489
490 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
491 struct dl_rq {
492         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
493         struct rb_root rb_root;
494         struct rb_node *rb_leftmost;
495
496         unsigned long dl_nr_running;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         /*
500          * Deadline values of the currently executing and the
501          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
502          * the decision wether or not a ready but not running task
503          * should migrate somewhere else.
504          */
505         struct {
506                 u64 curr;
507                 u64 next;
508         } earliest_dl;
509
510         unsigned long dl_nr_migratory;
511         int overloaded;
512
513         /*
514          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
515          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
516          * of the leftmost (earliest deadline) element.
517          */
518         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
519         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
520 #else
521         struct dl_bw dl_bw;
522 #endif
523 };
524
525 #ifdef CONFIG_SMP
526
527 /*
528  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
529  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
530  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
531  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
532  * object.
533  *
534  */
535 struct root_domain {
536         atomic_t refcount;
537         atomic_t rto_count;
538         struct rcu_head rcu;
539         cpumask_var_t span;
540         cpumask_var_t online;
541
542         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
543         bool overload;
544
545         /*
546          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
547          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
548          */
549         cpumask_var_t dlo_mask;
550         atomic_t dlo_count;
551         struct dl_bw dl_bw;
552         struct cpudl cpudl;
553
554         /*
555          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
556          * one runnable RT task.
557          */
558         cpumask_var_t rto_mask;
559         struct cpupri cpupri;
560 };
561
562 extern struct root_domain def_root_domain;
563
564 #endif /* CONFIG_SMP */
565
566 /*
567  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
568  *
569  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
570  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
571  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
572  */
573 struct rq {
574         /* runqueue lock: */
575         raw_spinlock_t lock;
576
577         /*
578          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
579          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
580          */
581         unsigned int nr_running;
582 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
583         unsigned int nr_numa_running;
584         unsigned int nr_preferred_running;
585 #endif
586         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
587         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
588         unsigned long last_load_update_tick;
589 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
590         u64 nohz_stamp;
591         unsigned long nohz_flags;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
594         unsigned long last_sched_tick;
595 #endif
596         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
597         struct load_weight load;
598         unsigned long nr_load_updates;
599         u64 nr_switches;
600
601         struct cfs_rq cfs;
602         struct rt_rq rt;
603         struct dl_rq dl;
604
605 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
606         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
607         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
608 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
609
610         /*
611          * This is part of a global counter where only the total sum
612          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
613          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
614          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
615          */
616         unsigned long nr_uninterruptible;
617
618         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
619         unsigned long next_balance;
620         struct mm_struct *prev_mm;
621
622         unsigned int clock_skip_update;
623         u64 clock;
624         u64 clock_task;
625
626         atomic_t nr_iowait;
627
628 #ifdef CONFIG_SMP
629         struct root_domain *rd;
630         struct sched_domain *sd;
631
632         unsigned long cpu_capacity;
633         unsigned long cpu_capacity_orig;
634
635         struct callback_head *balance_callback;
636
637         unsigned char idle_balance;
638         /* For active balancing */
639         int active_balance;
640         int push_cpu;
641         struct cpu_stop_work active_balance_work;
642         /* cpu of this runqueue: */
643         int cpu;
644         int online;
645
646         struct list_head cfs_tasks;
647
648         u64 rt_avg;
649         u64 age_stamp;
650         u64 idle_stamp;
651         u64 avg_idle;
652
653         /* This is used to determine avg_idle's max value */
654         u64 max_idle_balance_cost;
655 #endif
656
657 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
658         u64 prev_irq_time;
659 #endif
660 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
661         u64 prev_steal_time;
662 #endif
663 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
664         u64 prev_steal_time_rq;
665 #endif
666
667         /* calc_load related fields */
668         unsigned long calc_load_update;
669         long calc_load_active;
670
671 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
672 #ifdef CONFIG_SMP
673         int hrtick_csd_pending;
674         struct call_single_data hrtick_csd;
675 #endif
676         struct hrtimer hrtick_timer;
677 #endif
678
679 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
680         /* latency stats */
681         struct sched_info rq_sched_info;
682         unsigned long long rq_cpu_time;
683         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
684
685         /* sys_sched_yield() stats */
686         unsigned int yld_count;
687
688         /* schedule() stats */
689         unsigned int sched_count;
690         unsigned int sched_goidle;
691
692         /* try_to_wake_up() stats */
693         unsigned int ttwu_count;
694         unsigned int ttwu_local;
695 #endif
696
697 #ifdef CONFIG_SMP
698         struct llist_head wake_list;
699 #endif
700
701 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
702         /* Must be inspected within a rcu lock section */
703         struct cpuidle_state *idle_state;
704 #endif
705 };
706
707 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
708 {
709 #ifdef CONFIG_SMP
710         return rq->cpu;
711 #else
712         return 0;
713 #endif
714 }
715
716 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
717
718 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
719 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
720 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
721 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
722 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
723
724 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
725 {
726         return READ_ONCE(rq->clock);
727 }
728
729 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
730 {
731         lockdep_assert_held(&rq->lock);
732         return rq->clock;
733 }
734
735 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
736 {
737         lockdep_assert_held(&rq->lock);
738         return rq->clock_task;
739 }
740
741 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
742 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
743
744 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
745 {
746         lockdep_assert_held(&rq->lock);
747         if (skip)
748                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
749         else
750                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
751 }
752
753 #ifdef CONFIG_NUMA
754 enum numa_topology_type {
755         NUMA_DIRECT,
756         NUMA_GLUELESS_MESH,
757         NUMA_BACKPLANE,
758 };
759 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
760 extern int sched_max_numa_distance;
761 extern bool find_numa_distance(int distance);
762 #endif
763
764 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
765 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
766 enum numa_faults_stats {
767         NUMA_MEM = 0,
768         NUMA_CPU,
769         NUMA_MEMBUF,
770         NUMA_CPUBUF
771 };
772 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
773 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
774 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
775 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
776
777 #ifdef CONFIG_SMP
778
779 static inline void
780 queue_balance_callback(struct rq *rq,
781                        struct callback_head *head,
782                        void (*func)(struct rq *rq))
783 {
784         lockdep_assert_held(&rq->lock);
785
786         if (unlikely(head->next))
787                 return;
788
789         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
790         head->next = rq->balance_callback;
791         rq->balance_callback = head;
792 }
793
794 extern void sched_ttwu_pending(void);
795
796 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
797         rcu_dereference_check((p), \
798                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
799
800 /*
801  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
802  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
803  *
804  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
805  * preempt-disabled sections.
806  */
807 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
808         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
809                         __sd; __sd = __sd->parent)
810
811 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
812
813 /**
814  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
815  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
816  *              be returned.
817  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
818  *              for the given cpu.
819  *
820  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
821  */
822 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
823 {
824         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
825
826         for_each_domain(cpu, sd) {
827                 if (!(sd->flags & flag))
828                         break;
829                 hsd = sd;
830         }
831
832         return hsd;
833 }
834
835 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
836 {
837         struct sched_domain *sd;
838
839         for_each_domain(cpu, sd) {
840                 if (sd->flags & flag)
841                         break;
842         }
843
844         return sd;
845 }
846
847 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
848 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
849 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
850 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
851 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
852 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
853
854 struct sched_group_capacity {
855         atomic_t ref;
856         /*
857          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
858          * for a single CPU.
859          */
860         unsigned int capacity;
861         unsigned long next_update;
862         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
863         /*
864          * Number of busy cpus in this group.
865          */
866         atomic_t nr_busy_cpus;
867
868         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
869 };
870
871 struct sched_group {
872         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
873         atomic_t ref;
874
875         unsigned int group_weight;
876         struct sched_group_capacity *sgc;
877
878         /*
879          * The CPUs this group covers.
880          *
881          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
882          * by attaching extra space to the end of the structure,
883          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
884          */
885         unsigned long cpumask[0];
886 };
887
888 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
889 {
890         return to_cpumask(sg->cpumask);
891 }
892
893 /*
894  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
895  * tree.
896  */
897 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
898 {
899         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
900 }
901
902 /**
903  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
904  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
905  */
906 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
907 {
908         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
909 }
910
911 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
912
913 #else
914
915 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
916
917 #endif /* CONFIG_SMP */
918
919 #include "stats.h"
920 #include "auto_group.h"
921
922 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
923
924 /*
925  * Return the group to which this tasks belongs.
926  *
927  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
928  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
929  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
930  *
931  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
932  * core changes this before calling sched_move_task().
933  *
934  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
935  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
936  */
937 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
938 {
939         return p->sched_task_group;
940 }
941
942 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
943 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
944 {
945 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
946         struct task_group *tg = task_group(p);
947 #endif
948
949 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
950         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
951         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
952         p->se.parent = tg->se[cpu];
953 #endif
954
955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
956         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
957         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
958 #endif
959 }
960
961 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
962
963 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
964 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
965 {
966         return NULL;
967 }
968
969 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
970
971 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
972 {
973         set_task_rq(p, cpu);
974 #ifdef CONFIG_SMP
975         /*
976          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
977          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
978          * per-task data have been completed by this moment.
979          */
980         smp_wmb();
981         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
982         p->wake_cpu = cpu;
983 #endif
984 }
985
986 /*
987  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
988  */
989 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
990 # include <linux/static_key.h>
991 # define const_debug __read_mostly
992 #else
993 # define const_debug const
994 #endif
995
996 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
997
998 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
999         __SCHED_FEAT_##name ,
1000
1001 enum {
1002 #include "features.h"
1003         __SCHED_FEAT_NR,
1004 };
1005
1006 #undef SCHED_FEAT
1007
1008 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1009 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1010 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1011 {                                                                       \
1012         return static_key_##enabled(key);                               \
1013 }
1014
1015 #include "features.h"
1016
1017 #undef SCHED_FEAT
1018
1019 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1020 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1021 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1022 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1023 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1024
1025 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1026
1027 static inline u64 global_rt_period(void)
1028 {
1029         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1030 }
1031
1032 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1033 {
1034         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1035                 return RUNTIME_INF;
1036
1037         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1038 }
1039
1040 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1041 {
1042         return rq->curr == p;
1043 }
1044
1045 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1046 {
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048         return p->on_cpu;
1049 #else
1050         return task_current(rq, p);
1051 #endif
1052 }
1053
1054 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1055 {
1056         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1057 }
1058
1059 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1060 {
1061         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1062 }
1063
1064 #ifndef prepare_arch_switch
1065 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1066 #endif
1067 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1068 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1069 #endif
1070
1071 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1072 {
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074         /*
1075          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1076          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1077          * here.
1078          */
1079         next->on_cpu = 1;
1080 #endif
1081 }
1082
1083 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SMP
1086         /*
1087          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1088          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1089          * finished.
1090          *
1091          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1092          * happen before this.
1093          *
1094          * Pairs with the smp_cond_acquire() in try_to_wake_up().
1095          */
1096         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1097 #endif
1098 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1099         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1100         rq->lock.owner = current;
1101 #endif
1102         /*
1103          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1104          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1105          * prev into current:
1106          */
1107         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1108
1109         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * wake flags
1114  */
1115 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1116 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1117 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1118
1119 /*
1120  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1121  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1122  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1123  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1124  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1125  * slice expiry etc.
1126  */
1127
1128 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1129 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1130
1131 extern const int sched_prio_to_weight[40];
1132 extern const u32 sched_prio_to_wmult[40];
1133
1134 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1135 #define ENQUEUE_HEAD            0x02
1136 #ifdef CONFIG_SMP
1137 #define ENQUEUE_WAKING          0x04    /* sched_class::task_waking was called */
1138 #else
1139 #define ENQUEUE_WAKING          0x00
1140 #endif
1141 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x08
1142 #define ENQUEUE_RESTORE 0x10
1143
1144 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1145 #define DEQUEUE_SAVE            0x02
1146
1147 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1148
1149 struct sched_class {
1150         const struct sched_class *next;
1151
1152         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1153         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1154         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1155         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1156
1157         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1158
1159         /*
1160          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1161          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1162          * something equivalent.
1163          *
1164          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1165          * tasks.
1166          */
1167         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1168                                                 struct task_struct *prev);
1169         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1170
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1173         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1174
1175         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1176         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1177
1178         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1179                                  const struct cpumask *newmask);
1180
1181         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1182         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1183 #endif
1184
1185         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1186         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1187         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1188         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1189
1190         /*
1191          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1192          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1193          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1194          */
1195         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1196         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1197         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1198                              int oldprio);
1199
1200         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1201                                          struct task_struct *task);
1202
1203         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1204
1205 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1206         void (*task_move_group) (struct task_struct *p);
1207 #endif
1208 };
1209
1210 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1211 {
1212         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1213 }
1214
1215 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1216 #define for_each_class(class) \
1217    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1218
1219 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1220 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1221 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1222 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1223 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1224
1225
1226 #ifdef CONFIG_SMP
1227
1228 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1229
1230 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1231
1232 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1233
1234 #endif
1235
1236 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1237 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1238                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1239 {
1240         rq->idle_state = idle_state;
1241 }
1242
1243 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1244 {
1245         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1246         return rq->idle_state;
1247 }
1248 #else
1249 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1250                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1251 {
1252 }
1253
1254 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1255 {
1256         return NULL;
1257 }
1258 #endif
1259
1260 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1261 extern void sched_init_granularity(void);
1262 extern void update_max_interval(void);
1263
1264 extern void init_sched_dl_class(void);
1265 extern void init_sched_rt_class(void);
1266 extern void init_sched_fair_class(void);
1267
1268 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1269 extern void resched_cpu(int cpu);
1270
1271 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1272 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1273
1274 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1275 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1276 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1277
1278 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1279
1280 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1281
1282 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1283 {
1284         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1285
1286         rq->nr_running = prev_nr + count;
1287
1288         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1289 #ifdef CONFIG_SMP
1290                 if (!rq->rd->overload)
1291                         rq->rd->overload = true;
1292 #endif
1293
1294 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1295                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1296                         /*
1297                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1298                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1299                          *
1300                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1301                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1302                          * from the target.
1303                          */
1304                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1305                 }
1306 #endif
1307         }
1308 }
1309
1310 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1311 {
1312         rq->nr_running -= count;
1313 }
1314
1315 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1316 {
1317 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1318         rq->last_sched_tick = jiffies;
1319 #endif
1320 }
1321
1322 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1323
1324 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1325 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1326
1327 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1328
1329 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1330 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1331 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1332
1333 static inline u64 sched_avg_period(void)
1334 {
1335         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1336 }
1337
1338 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1339
1340 /*
1341  * Use hrtick when:
1342  *  - enabled by features
1343  *  - hrtimer is actually high res
1344  */
1345 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1346 {
1347         if (!sched_feat(HRTICK))
1348                 return 0;
1349         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1350                 return 0;
1351         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1352 }
1353
1354 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1355
1356 #else
1357
1358 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1359 {
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1364
1365 #ifdef CONFIG_SMP
1366 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1367
1368 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1369 static __always_inline
1370 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1371 {
1372         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1373 }
1374 #endif
1375
1376 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1377 static __always_inline
1378 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1379 {
1380         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1381                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1382
1383         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1384 }
1385 #endif
1386
1387 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1388 {
1389         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1390         sched_avg_update(rq);
1391 }
1392 #else
1393 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1394 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1395 #endif
1396
1397 /*
1398  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1399  */
1400 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1401         __acquires(rq->lock)
1402 {
1403         struct rq *rq;
1404
1405         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1406
1407         for (;;) {
1408                 rq = task_rq(p);
1409                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1410                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1411                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1412                         return rq;
1413                 }
1414                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1415
1416                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1417                         cpu_relax();
1418         }
1419 }
1420
1421 /*
1422  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1423  */
1424 static inline struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1425         __acquires(p->pi_lock)
1426         __acquires(rq->lock)
1427 {
1428         struct rq *rq;
1429
1430         for (;;) {
1431                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1432                 rq = task_rq(p);
1433                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1434                 /*
1435                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
1436                  *
1437                  *      ACQUIRE (rq->lock)
1438                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
1439                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
1440                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
1441                  *                                      [L] ->on_rq
1442                  *      RELEASE (rq->lock)
1443                  *
1444                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
1445                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
1446                  *
1447                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
1448                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
1449                  */
1450                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1451                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1452                         return rq;
1453                 }
1454                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1455                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1456
1457                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1458                         cpu_relax();
1459         }
1460 }
1461
1462 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1463         __releases(rq->lock)
1464 {
1465         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1466         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1467 }
1468
1469 static inline void
1470 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1471         __releases(rq->lock)
1472         __releases(p->pi_lock)
1473 {
1474         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1475         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1476         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1477 }
1478
1479 #ifdef CONFIG_SMP
1480 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1481
1482 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1483
1484 /*
1485  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1486  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1487  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1488  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1489  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1490  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1491  */
1492 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1493         __releases(this_rq->lock)
1494         __acquires(busiest->lock)
1495         __acquires(this_rq->lock)
1496 {
1497         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1498         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1499
1500         return 1;
1501 }
1502
1503 #else
1504 /*
1505  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1506  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1507  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1508  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1509  * regardless of entry order into the function.
1510  */
1511 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1512         __releases(this_rq->lock)
1513         __acquires(busiest->lock)
1514         __acquires(this_rq->lock)
1515 {
1516         int ret = 0;
1517
1518         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1519                 if (busiest < this_rq) {
1520                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1521                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1522                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1523                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1524                         ret = 1;
1525                 } else
1526                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1527                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1528         }
1529         return ret;
1530 }
1531
1532 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1533
1534 /*
1535  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1536  */
1537 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1538 {
1539         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1540                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1541                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1542                 BUG_ON(1);
1543         }
1544
1545         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1546 }
1547
1548 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1549         __releases(busiest->lock)
1550 {
1551         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1552         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1553 }
1554
1555 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1556 {
1557         if (l1 > l2)
1558                 swap(l1, l2);
1559
1560         spin_lock(l1);
1561         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1562 }
1563
1564 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1565 {
1566         if (l1 > l2)
1567                 swap(l1, l2);
1568
1569         spin_lock_irq(l1);
1570         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1571 }
1572
1573 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1574 {
1575         if (l1 > l2)
1576                 swap(l1, l2);
1577
1578         raw_spin_lock(l1);
1579         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1584  *
1585  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1586  * you need to do so manually before calling.
1587  */
1588 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1589         __acquires(rq1->lock)
1590         __acquires(rq2->lock)
1591 {
1592         BUG_ON(!irqs_disabled());
1593         if (rq1 == rq2) {
1594                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1595                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1596         } else {
1597                 if (rq1 < rq2) {
1598                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1599                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1600                 } else {
1601                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1602                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1603                 }
1604         }
1605 }
1606
1607 /*
1608  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1609  *
1610  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1611  * you need to do so manually after calling.
1612  */
1613 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1614         __releases(rq1->lock)
1615         __releases(rq2->lock)
1616 {
1617         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1618         if (rq1 != rq2)
1619                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1620         else
1621                 __release(rq2->lock);
1622 }
1623
1624 #else /* CONFIG_SMP */
1625
1626 /*
1627  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1628  *
1629  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1630  * you need to do so manually before calling.
1631  */
1632 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1633         __acquires(rq1->lock)
1634         __acquires(rq2->lock)
1635 {
1636         BUG_ON(!irqs_disabled());
1637         BUG_ON(rq1 != rq2);
1638         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1639         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1640 }
1641
1642 /*
1643  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1644  *
1645  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1646  * you need to do so manually after calling.
1647  */
1648 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1649         __releases(rq1->lock)
1650         __releases(rq2->lock)
1651 {
1652         BUG_ON(rq1 != rq2);
1653         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1654         __release(rq2->lock);
1655 }
1656
1657 #endif
1658
1659 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1660 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1661
1662 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1663 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1664 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1665 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1666 extern void
1667 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1668
1669 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1670 extern void
1671 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1672 extern void
1673 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1674         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1675 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1676 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1677
1678 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1679 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1680 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1681
1682 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1683 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1684
1685 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1686 enum rq_nohz_flag_bits {
1687         NOHZ_TICK_STOPPED,
1688         NOHZ_BALANCE_KICK,
1689 };
1690
1691 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1692 #endif
1693
1694 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1695
1696 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1697 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1698
1699 #ifndef CONFIG_64BIT
1700 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1701
1702 static inline void irq_time_write_begin(void)
1703 {
1704         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1705         smp_wmb();
1706 }
1707
1708 static inline void irq_time_write_end(void)
1709 {
1710         smp_wmb();
1711         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1712 }
1713
1714 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1715 {
1716         u64 irq_time;
1717         unsigned seq;
1718
1719         do {
1720                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1721                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1722                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1723         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1724
1725         return irq_time;
1726 }
1727 #else /* CONFIG_64BIT */
1728 static inline void irq_time_write_begin(void)
1729 {
1730 }
1731
1732 static inline void irq_time_write_end(void)
1733 {
1734 }
1735
1736 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1737 {
1738         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1739 }
1740 #endif /* CONFIG_64BIT */
1741 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */