sched/core: Rewrite and improve select_idle_siblings()
[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/binfmts.h>
7 #include <linux/mutex.h>
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/stop_machine.h>
10 #include <linux/irq_work.h>
11 #include <linux/tick.h>
12 #include <linux/slab.h>
13
14 #include "cpupri.h"
15 #include "cpudeadline.h"
16 #include "cpuacct.h"
17
18 struct rq;
19 struct cpuidle_state;
20
21 /* task_struct::on_rq states: */
22 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
23 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
24
25 extern __read_mostly int scheduler_running;
26
27 extern unsigned long calc_load_update;
28 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
29
30 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
31 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
32
33 #ifdef CONFIG_SMP
34 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
35 #else
36 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
37 #endif
38
39 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
40 extern void update_idle_core(struct rq *rq);
41 #else
42 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
43 #endif
44
45 /*
46  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
47  */
48 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
49
50 /*
51  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
52  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
53  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
54  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
55  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
56  *
57  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
58  * resolution (i.e. 64bit). The costs for increasing resolution when 32bit are
59  * pretty high and the returns do not justify the increased costs.
60  *
61  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED is also set, but to
62  * increase coverage and consistency always enable it on 64bit platforms.
63  */
64 #ifdef CONFIG_64BIT
65 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
66 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
67 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
68 #else
69 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
70 # define scale_load(w)          (w)
71 # define scale_load_down(w)     (w)
72 #endif
73
74 /*
75  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
76  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
77  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
78  * following must be true:
79  *
80  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
81  *
82  */
83 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
84
85 /*
86  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
87  * 10 -> just above 1us
88  * 9  -> just above 0.5us
89  */
90 #define DL_SCALE (10)
91
92 /*
93  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
94  */
95
96 /*
97  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
98  */
99 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
100
101 static inline int idle_policy(int policy)
102 {
103         return policy == SCHED_IDLE;
104 }
105 static inline int fair_policy(int policy)
106 {
107         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
108 }
109
110 static inline int rt_policy(int policy)
111 {
112         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
113 }
114
115 static inline int dl_policy(int policy)
116 {
117         return policy == SCHED_DEADLINE;
118 }
119 static inline bool valid_policy(int policy)
120 {
121         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
122                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
123 }
124
125 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
126 {
127         return rt_policy(p->policy);
128 }
129
130 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return dl_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
137  */
138 static inline bool
139 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
140 {
141         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
142 }
143
144 /*
145  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
146  */
147 struct rt_prio_array {
148         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
149         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
150 };
151
152 struct rt_bandwidth {
153         /* nests inside the rq lock: */
154         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
155         ktime_t                 rt_period;
156         u64                     rt_runtime;
157         struct hrtimer          rt_period_timer;
158         unsigned int            rt_period_active;
159 };
160
161 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
162
163 /*
164  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
165  * we need some place where:
166  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
167  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
168  *
169  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
170  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
171  * that, since here we are only interested in admission control, we
172  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
173  * need a timer to replenish it.
174  *
175  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
176  * meaning that:
177  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
178  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
179  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
180  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
181  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
182  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
183  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
184  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
185  * control.
186  */
187 struct dl_bandwidth {
188         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
189         u64 dl_runtime;
190         u64 dl_period;
191 };
192
193 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
194 {
195         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
196 }
197
198 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
199
200 struct dl_bw {
201         raw_spinlock_t lock;
202         u64 bw, total_bw;
203 };
204
205 static inline
206 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
207 {
208         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
209 }
210
211 static inline
212 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
213 {
214         dl_b->total_bw += tsk_bw;
215 }
216
217 static inline
218 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
219 {
220         return dl_b->bw != -1 &&
221                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
222 }
223
224 extern struct mutex sched_domains_mutex;
225
226 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
227
228 #include <linux/cgroup.h>
229
230 struct cfs_rq;
231 struct rt_rq;
232
233 extern struct list_head task_groups;
234
235 struct cfs_bandwidth {
236 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
237         raw_spinlock_t lock;
238         ktime_t period;
239         u64 quota, runtime;
240         s64 hierarchical_quota;
241         u64 runtime_expires;
242
243         int idle, period_active;
244         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
245         struct list_head throttled_cfs_rq;
246
247         /* statistics */
248         int nr_periods, nr_throttled;
249         u64 throttled_time;
250 #endif
251 };
252
253 /* task group related information */
254 struct task_group {
255         struct cgroup_subsys_state css;
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263
264 #ifdef  CONFIG_SMP
265         /*
266          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
267          * it in its own cacheline separated from the fields above which
268          * will also be accessed at each tick.
269          */
270         atomic_long_t load_avg ____cacheline_aligned;
271 #endif
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
275         struct sched_rt_entity **rt_se;
276         struct rt_rq **rt_rq;
277
278         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
279 #endif
280
281         struct rcu_head rcu;
282         struct list_head list;
283
284         struct task_group *parent;
285         struct list_head siblings;
286         struct list_head children;
287
288 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
289         struct autogroup *autogroup;
290 #endif
291
292         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
293 };
294
295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
296 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
297
298 /*
299  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
300  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
301  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
302  * too large, so as the shares value of a task group.
303  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
304  *  limitation from this.)
305  */
306 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
307 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
308 #endif
309
310 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
311
312 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
313                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
314
315 /*
316  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
317  * leaving it for the final time.
318  *
319  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
320  */
321 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
322 {
323         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
324 }
325
326 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
327
328 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
329 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
330 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
331 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
332 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
333                         struct sched_entity *se, int cpu,
334                         struct sched_entity *parent);
335 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
336
337 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
338 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
339 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
340
341 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
342 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
343 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
344                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
345                 struct sched_rt_entity *parent);
346
347 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
348 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
349                                struct task_group *parent);
350 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
351 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
352
353 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
354
355 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
356 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
357
358 #ifdef CONFIG_SMP
359 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
360                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
361 #else /* !CONFIG_SMP */
362 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
363                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
364 #endif /* CONFIG_SMP */
365 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
366
367 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
368
369 struct cfs_bandwidth { };
370
371 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
372
373 /* CFS-related fields in a runqueue */
374 struct cfs_rq {
375         struct load_weight load;
376         unsigned int nr_running, h_nr_running;
377
378         u64 exec_clock;
379         u64 min_vruntime;
380 #ifndef CONFIG_64BIT
381         u64 min_vruntime_copy;
382 #endif
383
384         struct rb_root tasks_timeline;
385         struct rb_node *rb_leftmost;
386
387         /*
388          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
389          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
390          */
391         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
392
393 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
394         unsigned int nr_spread_over;
395 #endif
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398         /*
399          * CFS load tracking
400          */
401         struct sched_avg avg;
402         u64 runnable_load_sum;
403         unsigned long runnable_load_avg;
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         unsigned long tg_load_avg_contrib;
406 #endif
407         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
408 #ifndef CONFIG_64BIT
409         u64 load_last_update_time_copy;
410 #endif
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         /*
414          *   h_load = weight * f(tg)
415          *
416          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
417          * this group.
418          */
419         unsigned long h_load;
420         u64 last_h_load_update;
421         struct sched_entity *h_load_next;
422 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
423 #endif /* CONFIG_SMP */
424
425 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
426         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
427
428         /*
429          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
430          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
431          * (like users, containers etc.)
432          *
433          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
434          * list is used during load balance.
435          */
436         int on_list;
437         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
438         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
439
440 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
441         int runtime_enabled;
442         u64 runtime_expires;
443         s64 runtime_remaining;
444
445         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
446         u64 throttled_clock_task_time;
447         int throttled, throttle_count;
448         struct list_head throttled_list;
449 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
450 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
451 };
452
453 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
454 {
455         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
456 }
457
458 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
459 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
460 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
461 #endif
462
463 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
464 struct rt_rq {
465         struct rt_prio_array active;
466         unsigned int rt_nr_running;
467         unsigned int rr_nr_running;
468 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         struct {
470                 int curr; /* highest queued rt task prio */
471 #ifdef CONFIG_SMP
472                 int next; /* next highest */
473 #endif
474         } highest_prio;
475 #endif
476 #ifdef CONFIG_SMP
477         unsigned long rt_nr_migratory;
478         unsigned long rt_nr_total;
479         int overloaded;
480         struct plist_head pushable_tasks;
481 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
482         int push_flags;
483         int push_cpu;
484         struct irq_work push_work;
485         raw_spinlock_t push_lock;
486 #endif
487 #endif /* CONFIG_SMP */
488         int rt_queued;
489
490         int rt_throttled;
491         u64 rt_time;
492         u64 rt_runtime;
493         /* Nests inside the rq lock: */
494         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
495
496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
497         unsigned long rt_nr_boosted;
498
499         struct rq *rq;
500         struct task_group *tg;
501 #endif
502 };
503
504 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
505 struct dl_rq {
506         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
507         struct rb_root rb_root;
508         struct rb_node *rb_leftmost;
509
510         unsigned long dl_nr_running;
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         /*
514          * Deadline values of the currently executing and the
515          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
516          * the decision wether or not a ready but not running task
517          * should migrate somewhere else.
518          */
519         struct {
520                 u64 curr;
521                 u64 next;
522         } earliest_dl;
523
524         unsigned long dl_nr_migratory;
525         int overloaded;
526
527         /*
528          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
529          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
530          * of the leftmost (earliest deadline) element.
531          */
532         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
533         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
534 #else
535         struct dl_bw dl_bw;
536 #endif
537 };
538
539 #ifdef CONFIG_SMP
540
541 /*
542  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
543  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
544  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
545  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
546  * object.
547  *
548  */
549 struct root_domain {
550         atomic_t refcount;
551         atomic_t rto_count;
552         struct rcu_head rcu;
553         cpumask_var_t span;
554         cpumask_var_t online;
555
556         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
557         bool overload;
558
559         /*
560          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
561          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
562          */
563         cpumask_var_t dlo_mask;
564         atomic_t dlo_count;
565         struct dl_bw dl_bw;
566         struct cpudl cpudl;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574
575         unsigned long max_cpu_capacity;
576 };
577
578 extern struct root_domain def_root_domain;
579
580 #endif /* CONFIG_SMP */
581
582 /*
583  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
584  *
585  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
586  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
587  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
588  */
589 struct rq {
590         /* runqueue lock: */
591         raw_spinlock_t lock;
592
593         /*
594          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
595          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
596          */
597         unsigned int nr_running;
598 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
599         unsigned int nr_numa_running;
600         unsigned int nr_preferred_running;
601 #endif
602         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
603         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
604 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
605 #ifdef CONFIG_SMP
606         unsigned long last_load_update_tick;
607 #endif /* CONFIG_SMP */
608         unsigned long nohz_flags;
609 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
611         unsigned long last_sched_tick;
612 #endif
613         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
614         struct load_weight load;
615         unsigned long nr_load_updates;
616         u64 nr_switches;
617
618         struct cfs_rq cfs;
619         struct rt_rq rt;
620         struct dl_rq dl;
621
622 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
623         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
624         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
625 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
626
627         /*
628          * This is part of a global counter where only the total sum
629          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
630          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
631          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
632          */
633         unsigned long nr_uninterruptible;
634
635         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
636         unsigned long next_balance;
637         struct mm_struct *prev_mm;
638
639         unsigned int clock_skip_update;
640         u64 clock;
641         u64 clock_task;
642
643         atomic_t nr_iowait;
644
645 #ifdef CONFIG_SMP
646         struct root_domain *rd;
647         struct sched_domain *sd;
648
649         unsigned long cpu_capacity;
650         unsigned long cpu_capacity_orig;
651
652         struct callback_head *balance_callback;
653
654         unsigned char idle_balance;
655         /* For active balancing */
656         int active_balance;
657         int push_cpu;
658         struct cpu_stop_work active_balance_work;
659         /* cpu of this runqueue: */
660         int cpu;
661         int online;
662
663         struct list_head cfs_tasks;
664
665         u64 rt_avg;
666         u64 age_stamp;
667         u64 idle_stamp;
668         u64 avg_idle;
669
670         /* This is used to determine avg_idle's max value */
671         u64 max_idle_balance_cost;
672 #endif
673
674 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
675         u64 prev_irq_time;
676 #endif
677 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
678         u64 prev_steal_time;
679 #endif
680 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
681         u64 prev_steal_time_rq;
682 #endif
683
684         /* calc_load related fields */
685         unsigned long calc_load_update;
686         long calc_load_active;
687
688 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
689 #ifdef CONFIG_SMP
690         int hrtick_csd_pending;
691         struct call_single_data hrtick_csd;
692 #endif
693         struct hrtimer hrtick_timer;
694 #endif
695
696 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
697         /* latency stats */
698         struct sched_info rq_sched_info;
699         unsigned long long rq_cpu_time;
700         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
701
702         /* sys_sched_yield() stats */
703         unsigned int yld_count;
704
705         /* schedule() stats */
706         unsigned int sched_count;
707         unsigned int sched_goidle;
708
709         /* try_to_wake_up() stats */
710         unsigned int ttwu_count;
711         unsigned int ttwu_local;
712 #endif
713
714 #ifdef CONFIG_SMP
715         struct llist_head wake_list;
716 #endif
717
718 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
719         /* Must be inspected within a rcu lock section */
720         struct cpuidle_state *idle_state;
721 #endif
722 };
723
724 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
725 {
726 #ifdef CONFIG_SMP
727         return rq->cpu;
728 #else
729         return 0;
730 #endif
731 }
732
733 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
734
735 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
736 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
737 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
738 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
739 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
740
741 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
742 {
743         return READ_ONCE(rq->clock);
744 }
745
746 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
747 {
748         lockdep_assert_held(&rq->lock);
749         return rq->clock;
750 }
751
752 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
753 {
754         lockdep_assert_held(&rq->lock);
755         return rq->clock_task;
756 }
757
758 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
759 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
760
761 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
762 {
763         lockdep_assert_held(&rq->lock);
764         if (skip)
765                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
766         else
767                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
768 }
769
770 #ifdef CONFIG_NUMA
771 enum numa_topology_type {
772         NUMA_DIRECT,
773         NUMA_GLUELESS_MESH,
774         NUMA_BACKPLANE,
775 };
776 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
777 extern int sched_max_numa_distance;
778 extern bool find_numa_distance(int distance);
779 #endif
780
781 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
782 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
783 enum numa_faults_stats {
784         NUMA_MEM = 0,
785         NUMA_CPU,
786         NUMA_MEMBUF,
787         NUMA_CPUBUF
788 };
789 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
790 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
791 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
792 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
793
794 #ifdef CONFIG_SMP
795
796 static inline void
797 queue_balance_callback(struct rq *rq,
798                        struct callback_head *head,
799                        void (*func)(struct rq *rq))
800 {
801         lockdep_assert_held(&rq->lock);
802
803         if (unlikely(head->next))
804                 return;
805
806         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
807         head->next = rq->balance_callback;
808         rq->balance_callback = head;
809 }
810
811 extern void sched_ttwu_pending(void);
812
813 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
814         rcu_dereference_check((p), \
815                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
816
817 /*
818  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
819  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
820  *
821  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
822  * preempt-disabled sections.
823  */
824 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
825         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
826                         __sd; __sd = __sd->parent)
827
828 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
829
830 /**
831  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
832  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
833  *              be returned.
834  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
835  *              for the given cpu.
836  *
837  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
838  */
839 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
840 {
841         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
842
843         for_each_domain(cpu, sd) {
844                 if (!(sd->flags & flag))
845                         break;
846                 hsd = sd;
847         }
848
849         return hsd;
850 }
851
852 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
853 {
854         struct sched_domain *sd;
855
856         for_each_domain(cpu, sd) {
857                 if (sd->flags & flag)
858                         break;
859         }
860
861         return sd;
862 }
863
864 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
865 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
866 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
867 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
868 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
869 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
870
871 struct sched_group_capacity {
872         atomic_t ref;
873         /*
874          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
875          * for a single CPU.
876          */
877         unsigned int capacity;
878         unsigned long next_update;
879         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
880
881         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
882 };
883
884 struct sched_group {
885         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
886         atomic_t ref;
887
888         unsigned int group_weight;
889         struct sched_group_capacity *sgc;
890
891         /*
892          * The CPUs this group covers.
893          *
894          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
895          * by attaching extra space to the end of the structure,
896          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
897          */
898         unsigned long cpumask[0];
899 };
900
901 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
902 {
903         return to_cpumask(sg->cpumask);
904 }
905
906 /*
907  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
908  * tree.
909  */
910 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
911 {
912         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
913 }
914
915 /**
916  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
917  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
918  */
919 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
920 {
921         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
922 }
923
924 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
925
926 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
927 void register_sched_domain_sysctl(void);
928 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
929 #else
930 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
931 {
932 }
933 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
934 {
935 }
936 #endif
937
938 #else
939
940 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
941
942 #endif /* CONFIG_SMP */
943
944 #include "stats.h"
945 #include "auto_group.h"
946
947 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
948
949 /*
950  * Return the group to which this tasks belongs.
951  *
952  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
953  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
954  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
955  *
956  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
957  * core changes this before calling sched_move_task().
958  *
959  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
960  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
961  */
962 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
963 {
964         return p->sched_task_group;
965 }
966
967 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
968 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
969 {
970 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
971         struct task_group *tg = task_group(p);
972 #endif
973
974 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
975         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
976         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
977         p->se.parent = tg->se[cpu];
978 #endif
979
980 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
981         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
982         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
983 #endif
984 }
985
986 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
987
988 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
989 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
990 {
991         return NULL;
992 }
993
994 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
995
996 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
997 {
998         set_task_rq(p, cpu);
999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         /*
1001          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1002          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1003          * per-task data have been completed by this moment.
1004          */
1005         smp_wmb();
1006         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1007         p->wake_cpu = cpu;
1008 #endif
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1013  */
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1015 # include <linux/static_key.h>
1016 # define const_debug __read_mostly
1017 #else
1018 # define const_debug const
1019 #endif
1020
1021 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1022
1023 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1024         __SCHED_FEAT_##name ,
1025
1026 enum {
1027 #include "features.h"
1028         __SCHED_FEAT_NR,
1029 };
1030
1031 #undef SCHED_FEAT
1032
1033 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1034 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1035 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1036 {                                                                       \
1037         return static_key_##enabled(key);                               \
1038 }
1039
1040 #include "features.h"
1041
1042 #undef SCHED_FEAT
1043
1044 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1045 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1046 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1047 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1048 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1049
1050 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1051 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1052
1053 static inline u64 global_rt_period(void)
1054 {
1055         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1056 }
1057
1058 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1059 {
1060         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1061                 return RUNTIME_INF;
1062
1063         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1064 }
1065
1066 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1067 {
1068         return rq->curr == p;
1069 }
1070
1071 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1072 {
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074         return p->on_cpu;
1075 #else
1076         return task_current(rq, p);
1077 #endif
1078 }
1079
1080 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1081 {
1082         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1083 }
1084
1085 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1086 {
1087         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1088 }
1089
1090 #ifndef prepare_arch_switch
1091 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1092 #endif
1093 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1094 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1095 #endif
1096
1097 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1098 {
1099 #ifdef CONFIG_SMP
1100         /*
1101          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1102          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1103          * here.
1104          */
1105         next->on_cpu = 1;
1106 #endif
1107 }
1108
1109 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1110 {
1111 #ifdef CONFIG_SMP
1112         /*
1113          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1114          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1115          * finished.
1116          *
1117          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1118          * happen before this.
1119          *
1120          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
1121          */
1122         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1123 #endif
1124 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1125         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1126         rq->lock.owner = current;
1127 #endif
1128         /*
1129          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1130          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1131          * prev into current:
1132          */
1133         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1134
1135         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * wake flags
1140  */
1141 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1142 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1143 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1144
1145 /*
1146  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1147  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1148  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1149  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1150  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1151  * slice expiry etc.
1152  */
1153
1154 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1155 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1156
1157 extern const int sched_prio_to_weight[40];
1158 extern const u32 sched_prio_to_wmult[40];
1159
1160 /*
1161  * {de,en}queue flags:
1162  *
1163  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1164  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1165  *
1166  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1167  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1168  *                should preserve as much state as possible.
1169  *
1170  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1171  *        in the runqueue.
1172  *
1173  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1174  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1175  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1176  *
1177  */
1178
1179 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1180 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* matches ENQUEUE_RESTORE */
1181 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* matches ENQUEUE_MOVE */
1182
1183 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1184 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1185 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1186
1187 #define ENQUEUE_HEAD            0x08
1188 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x10
1189 #ifdef CONFIG_SMP
1190 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x20
1191 #else
1192 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1193 #endif
1194
1195 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1196
1197 struct sched_class {
1198         const struct sched_class *next;
1199
1200         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1201         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1202         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1203         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1204
1205         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1206
1207         /*
1208          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1209          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1210          * something equivalent.
1211          *
1212          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1213          * tasks.
1214          */
1215         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1216                                                 struct task_struct *prev,
1217                                                 struct pin_cookie cookie);
1218         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1219
1220 #ifdef CONFIG_SMP
1221         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1222         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1223
1224         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1225
1226         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1227                                  const struct cpumask *newmask);
1228
1229         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1230         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1231 #endif
1232
1233         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1234         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1235         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1236         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1237
1238         /*
1239          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1240          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1241          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1242          */
1243         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1244         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1245         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1246                              int oldprio);
1247
1248         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1249                                          struct task_struct *task);
1250
1251         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1252
1253 #define TASK_SET_GROUP  0
1254 #define TASK_MOVE_GROUP 1
1255
1256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1257         void (*task_change_group) (struct task_struct *p, int type);
1258 #endif
1259 };
1260
1261 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1262 {
1263         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1264 }
1265
1266 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1267 #define for_each_class(class) \
1268    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1269
1270 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1271 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1272 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1273 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1274 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1275
1276
1277 #ifdef CONFIG_SMP
1278
1279 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1280
1281 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1282
1283 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1284
1285 #endif
1286
1287 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1288 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1289                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1290 {
1291         rq->idle_state = idle_state;
1292 }
1293
1294 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1295 {
1296         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1297         return rq->idle_state;
1298 }
1299 #else
1300 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1301                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1302 {
1303 }
1304
1305 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1306 {
1307         return NULL;
1308 }
1309 #endif
1310
1311 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1312 extern void sched_init_granularity(void);
1313 extern void update_max_interval(void);
1314
1315 extern void init_sched_dl_class(void);
1316 extern void init_sched_rt_class(void);
1317 extern void init_sched_fair_class(void);
1318
1319 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1320 extern void resched_cpu(int cpu);
1321
1322 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1323 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1324
1325 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1326 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1327 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1328
1329 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1330
1331 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1332 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1333
1334 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1335 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1336
1337 /*
1338  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1339  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1340  * nohz mode if necessary.
1341  */
1342 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1343 {
1344         int cpu;
1345
1346         if (!tick_nohz_full_enabled())
1347                 return;
1348
1349         cpu = cpu_of(rq);
1350
1351         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1352                 return;
1353
1354         if (sched_can_stop_tick(rq))
1355                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1356         else
1357                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1358 }
1359 #else
1360 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1361 #endif
1362
1363 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1364 {
1365         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1366
1367         rq->nr_running = prev_nr + count;
1368
1369         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371                 if (!rq->rd->overload)
1372                         rq->rd->overload = true;
1373 #endif
1374         }
1375
1376         sched_update_tick_dependency(rq);
1377 }
1378
1379 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1380 {
1381         rq->nr_running -= count;
1382         /* Check if we still need preemption */
1383         sched_update_tick_dependency(rq);
1384 }
1385
1386 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1387 {
1388 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1389         rq->last_sched_tick = jiffies;
1390 #endif
1391 }
1392
1393 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1394
1395 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1396 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1397
1398 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1399
1400 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1401 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1402 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1403
1404 static inline u64 sched_avg_period(void)
1405 {
1406         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1407 }
1408
1409 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1410
1411 /*
1412  * Use hrtick when:
1413  *  - enabled by features
1414  *  - hrtimer is actually high res
1415  */
1416 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1417 {
1418         if (!sched_feat(HRTICK))
1419                 return 0;
1420         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1421                 return 0;
1422         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1423 }
1424
1425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1426
1427 #else
1428
1429 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1430 {
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1435
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1438
1439 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1440 static __always_inline
1441 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1442 {
1443         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1444 }
1445 #endif
1446
1447 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1448 static __always_inline
1449 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1450 {
1451         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1452                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1453
1454         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1455 }
1456 #endif
1457
1458 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1459 {
1460         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1461         sched_avg_update(rq);
1462 }
1463 #else
1464 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1465 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1466 #endif
1467
1468 struct rq_flags {
1469         unsigned long flags;
1470         struct pin_cookie cookie;
1471 };
1472
1473 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1474         __acquires(rq->lock);
1475 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1476         __acquires(p->pi_lock)
1477         __acquires(rq->lock);
1478
1479 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1480         __releases(rq->lock)
1481 {
1482         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1483         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1484 }
1485
1486 static inline void
1487 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1488         __releases(rq->lock)
1489         __releases(p->pi_lock)
1490 {
1491         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1492         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1493         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1494 }
1495
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1498
1499 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1500
1501 /*
1502  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1503  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1504  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1505  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1506  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1507  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1508  */
1509 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1510         __releases(this_rq->lock)
1511         __acquires(busiest->lock)
1512         __acquires(this_rq->lock)
1513 {
1514         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1515         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1516
1517         return 1;
1518 }
1519
1520 #else
1521 /*
1522  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1523  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1524  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1525  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1526  * regardless of entry order into the function.
1527  */
1528 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1529         __releases(this_rq->lock)
1530         __acquires(busiest->lock)
1531         __acquires(this_rq->lock)
1532 {
1533         int ret = 0;
1534
1535         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1536                 if (busiest < this_rq) {
1537                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1538                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1539                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1540                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1541                         ret = 1;
1542                 } else
1543                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1544                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1545         }
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1550
1551 /*
1552  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1553  */
1554 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1555 {
1556         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1557                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1558                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1559                 BUG_ON(1);
1560         }
1561
1562         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1563 }
1564
1565 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1566         __releases(busiest->lock)
1567 {
1568         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1569         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1570 }
1571
1572 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1573 {
1574         if (l1 > l2)
1575                 swap(l1, l2);
1576
1577         spin_lock(l1);
1578         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1579 }
1580
1581 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1582 {
1583         if (l1 > l2)
1584                 swap(l1, l2);
1585
1586         spin_lock_irq(l1);
1587         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1588 }
1589
1590 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1591 {
1592         if (l1 > l2)
1593                 swap(l1, l2);
1594
1595         raw_spin_lock(l1);
1596         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1601  *
1602  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1603  * you need to do so manually before calling.
1604  */
1605 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1606         __acquires(rq1->lock)
1607         __acquires(rq2->lock)
1608 {
1609         BUG_ON(!irqs_disabled());
1610         if (rq1 == rq2) {
1611                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1612                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1613         } else {
1614                 if (rq1 < rq2) {
1615                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1616                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1617                 } else {
1618                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1619                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1620                 }
1621         }
1622 }
1623
1624 /*
1625  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1626  *
1627  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1628  * you need to do so manually after calling.
1629  */
1630 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1631         __releases(rq1->lock)
1632         __releases(rq2->lock)
1633 {
1634         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1635         if (rq1 != rq2)
1636                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1637         else
1638                 __release(rq2->lock);
1639 }
1640
1641 #else /* CONFIG_SMP */
1642
1643 /*
1644  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1645  *
1646  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1647  * you need to do so manually before calling.
1648  */
1649 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1650         __acquires(rq1->lock)
1651         __acquires(rq2->lock)
1652 {
1653         BUG_ON(!irqs_disabled());
1654         BUG_ON(rq1 != rq2);
1655         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1656         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1657 }
1658
1659 /*
1660  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1661  *
1662  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1663  * you need to do so manually after calling.
1664  */
1665 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1666         __releases(rq1->lock)
1667         __releases(rq2->lock)
1668 {
1669         BUG_ON(rq1 != rq2);
1670         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1671         __release(rq2->lock);
1672 }
1673
1674 #endif
1675
1676 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1677 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1678
1679 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1680 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1681 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1682 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1683 extern void
1684 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1685
1686 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1687 extern void
1688 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1689 extern void
1690 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1691         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1692 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1693 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1694
1695 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1696 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1697 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1698
1699 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1700 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1701
1702 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1703 enum rq_nohz_flag_bits {
1704         NOHZ_TICK_STOPPED,
1705         NOHZ_BALANCE_KICK,
1706 };
1707
1708 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1709
1710 extern void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu);
1711 #else
1712 static inline void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu) { }
1713 #endif
1714
1715 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1716
1717 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1718 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1719
1720 #ifndef CONFIG_64BIT
1721 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1722
1723 static inline void irq_time_write_begin(void)
1724 {
1725         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1726         smp_wmb();
1727 }
1728
1729 static inline void irq_time_write_end(void)
1730 {
1731         smp_wmb();
1732         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1733 }
1734
1735 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1736 {
1737         u64 irq_time;
1738         unsigned seq;
1739
1740         do {
1741                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1742                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1743                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1744         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1745
1746         return irq_time;
1747 }
1748 #else /* CONFIG_64BIT */
1749 static inline void irq_time_write_begin(void)
1750 {
1751 }
1752
1753 static inline void irq_time_write_end(void)
1754 {
1755 }
1756
1757 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1758 {
1759         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1760 }
1761 #endif /* CONFIG_64BIT */
1762 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1763
1764 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
1765 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
1766
1767 /**
1768  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
1769  * @time: Current time.
1770  * @util: Current utilization.
1771  * @max: Utilization ceiling.
1772  *
1773  * This function is called by the scheduler on every invocation of
1774  * update_load_avg() on the CPU whose utilization is being updated.
1775  *
1776  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
1777  */
1778 static inline void cpufreq_update_util(u64 time, unsigned long util, unsigned long max)
1779 {
1780        struct update_util_data *data;
1781
1782        data = rcu_dereference_sched(*this_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data));
1783        if (data)
1784                data->func(data, time, util, max);
1785 }
1786
1787 /**
1788  * cpufreq_trigger_update - Trigger CPU performance state evaluation if needed.
1789  * @time: Current time.
1790  *
1791  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
1792  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
1793  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
1794  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS,
1795  * though, because they may not be coming in if RT or deadline tasks are active
1796  * all the time (or there are RT and DL tasks only).
1797  *
1798  * As a workaround for that issue, this function is called by the RT and DL
1799  * sched classes to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
1800  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
1801  * solutions targeted more specifically at RT and DL tasks.
1802  */
1803 static inline void cpufreq_trigger_update(u64 time)
1804 {
1805         cpufreq_update_util(time, ULONG_MAX, 0);
1806 }
1807 #else
1808 static inline void cpufreq_update_util(u64 time, unsigned long util, unsigned long max) {}
1809 static inline void cpufreq_trigger_update(u64 time) {}
1810 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1811
1812 #ifdef arch_scale_freq_capacity
1813 #ifndef arch_scale_freq_invariant
1814 #define arch_scale_freq_invariant()     (true)
1815 #endif
1816 #else /* arch_scale_freq_capacity */
1817 #define arch_scale_freq_invariant()     (false)
1818 #endif