OSDN Git Service

c3deaee7a7a2f36c55cec7e9ece0157a44989359
[uclinux-h8/linux.git] / kernel / sched / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Scheduler internal types and methods:
4  */
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include <linux/sched/autogroup.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/sched/coredump.h>
10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
11 #include <linux/sched/cputime.h>
12 #include <linux/sched/deadline.h>
13 #include <linux/sched/debug.h>
14 #include <linux/sched/hotplug.h>
15 #include <linux/sched/idle.h>
16 #include <linux/sched/init.h>
17 #include <linux/sched/isolation.h>
18 #include <linux/sched/jobctl.h>
19 #include <linux/sched/loadavg.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21 #include <linux/sched/nohz.h>
22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
23 #include <linux/sched/prio.h>
24 #include <linux/sched/rt.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/sched/stat.h>
27 #include <linux/sched/sysctl.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/sched/task_stack.h>
30 #include <linux/sched/topology.h>
31 #include <linux/sched/user.h>
32 #include <linux/sched/wake_q.h>
33 #include <linux/sched/xacct.h>
34
35 #include <uapi/linux/sched/types.h>
36
37 #include <linux/binfmts.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/compat.h>
40 #include <linux/context_tracking.h>
41 #include <linux/cpufreq.h>
42 #include <linux/cpuidle.h>
43 #include <linux/cpuset.h>
44 #include <linux/ctype.h>
45 #include <linux/debugfs.h>
46 #include <linux/delayacct.h>
47 #include <linux/init_task.h>
48 #include <linux/kprobes.h>
49 #include <linux/kthread.h>
50 #include <linux/membarrier.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/mmu_context.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/proc_fs.h>
55 #include <linux/prefetch.h>
56 #include <linux/profile.h>
57 #include <linux/rcupdate_wait.h>
58 #include <linux/security.h>
59 #include <linux/stackprotector.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/suspend.h>
62 #include <linux/swait.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/task_work.h>
65 #include <linux/tsacct_kern.h>
66
67 #include <asm/tlb.h>
68
69 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
70 # include <asm/paravirt.h>
71 #endif
72
73 #include "cpupri.h"
74 #include "cpudeadline.h"
75
76 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
77 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
78 #else
79 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
80 #endif
81
82 struct rq;
83 struct cpuidle_state;
84
85 /* task_struct::on_rq states: */
86 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
87 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
88
89 extern __read_mostly int scheduler_running;
90
91 extern unsigned long calc_load_update;
92 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
93
94 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
95 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
96
97 #ifdef CONFIG_SMP
98 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
99 #else
100 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
101 #endif
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 /*
109  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
110  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
111  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
112  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
113  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
114  *
115  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
116  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
117  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
118  *
119  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
120  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
121  */
122 #ifdef CONFIG_64BIT
123 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
124 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
125 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
126 #else
127 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
128 # define scale_load(w)          (w)
129 # define scale_load_down(w)     (w)
130 #endif
131
132 /*
133  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
134  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
135  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
136  * following must be true:
137  *
138  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
139  *
140  */
141 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
142
143 /*
144  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
145  * 10 -> just above 1us
146  * 9  -> just above 0.5us
147  */
148 #define DL_SCALE                10
149
150 /*
151  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
152  */
153 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
154
155 static inline int idle_policy(int policy)
156 {
157         return policy == SCHED_IDLE;
158 }
159 static inline int fair_policy(int policy)
160 {
161         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
162 }
163
164 static inline int rt_policy(int policy)
165 {
166         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
167 }
168
169 static inline int dl_policy(int policy)
170 {
171         return policy == SCHED_DEADLINE;
172 }
173 static inline bool valid_policy(int policy)
174 {
175         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
176                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
177 }
178
179 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
180 {
181         return rt_policy(p->policy);
182 }
183
184 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
185 {
186         return dl_policy(p->policy);
187 }
188
189 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
190
191 /*
192  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
193  *
194  * This is actually gross. :(
195  *
196  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
197  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
198  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
199  * available on such platforms.
200  *
201  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
202  */
203 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
204
205 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
206 {
207 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
208         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
209 #else
210         return false;
211 #endif
212 }
213
214 /*
215  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
216  */
217 static inline bool
218 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
219 {
220         return dl_entity_is_special(a) ||
221                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
222 }
223
224 /*
225  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
226  */
227 struct rt_prio_array {
228         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
229         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
230 };
231
232 struct rt_bandwidth {
233         /* nests inside the rq lock: */
234         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
235         ktime_t                 rt_period;
236         u64                     rt_runtime;
237         struct hrtimer          rt_period_timer;
238         unsigned int            rt_period_active;
239 };
240
241 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
242
243 /*
244  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
245  * we need some place where:
246  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
247  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
248  *
249  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
250  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
251  * that, since here we are only interested in admission control, we
252  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
253  * need a timer to replenish it.
254  *
255  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
256  * meaning that:
257  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
258  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
259  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
260  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
261  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
262  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
263  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
264  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
265  * control.
266  */
267 struct dl_bandwidth {
268         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
269         u64                     dl_runtime;
270         u64                     dl_period;
271 };
272
273 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
274 {
275         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
276 }
277
278 struct dl_bw {
279         raw_spinlock_t          lock;
280         u64                     bw;
281         u64                     total_bw;
282 };
283
284 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
285
286 static inline
287 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
288 {
289         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
290         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
291 }
292
293 static inline
294 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
295 {
296         dl_b->total_bw += tsk_bw;
297         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
298 }
299
300 static inline
301 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
302 {
303         return dl_b->bw != -1 &&
304                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
305 }
306
307 extern void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw);
308 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
309 extern int  sched_dl_global_validate(void);
310 extern void sched_dl_do_global(void);
311 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
312 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
313 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
314 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
315 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
316 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
317 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
318 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
319
320 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
321
322 #include <linux/cgroup.h>
323
324 struct cfs_rq;
325 struct rt_rq;
326
327 extern struct list_head task_groups;
328
329 struct cfs_bandwidth {
330 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
331         raw_spinlock_t          lock;
332         ktime_t                 period;
333         u64                     quota;
334         u64                     runtime;
335         s64                     hierarchical_quota;
336         u64                     runtime_expires;
337
338         int                     idle;
339         int                     period_active;
340         struct hrtimer          period_timer;
341         struct hrtimer          slack_timer;
342         struct list_head        throttled_cfs_rq;
343
344         /* Statistics: */
345         int                     nr_periods;
346         int                     nr_throttled;
347         u64                     throttled_time;
348 #endif
349 };
350
351 /* Task group related information */
352 struct task_group {
353         struct cgroup_subsys_state css;
354
355 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
356         /* schedulable entities of this group on each CPU */
357         struct sched_entity     **se;
358         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
359         struct cfs_rq           **cfs_rq;
360         unsigned long           shares;
361
362 #ifdef  CONFIG_SMP
363         /*
364          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
365          * it in its own cacheline separated from the fields above which
366          * will also be accessed at each tick.
367          */
368         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
369 #endif
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         struct sched_rt_entity  **rt_se;
374         struct rt_rq            **rt_rq;
375
376         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
377 #endif
378
379         struct rcu_head         rcu;
380         struct list_head        list;
381
382         struct task_group       *parent;
383         struct list_head        siblings;
384         struct list_head        children;
385
386 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
387         struct autogroup        *autogroup;
388 #endif
389
390         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
391 };
392
393 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
394 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
395
396 /*
397  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
398  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
399  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
400  * too large, so as the shares value of a task group.
401  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
402  *  limitation from this.)
403  */
404 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
405 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
406 #endif
407
408 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
409
410 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
411                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
412
413 /*
414  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
415  * leaving it for the final time.
416  *
417  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
418  */
419 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
420 {
421         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
422 }
423
424 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
425
426 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
427 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
428 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
429 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
430 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
431                         struct sched_entity *se, int cpu,
432                         struct sched_entity *parent);
433 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
434
435 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
436 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
437 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
438
439 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
440 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
441 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
442                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
443                 struct sched_rt_entity *parent);
444 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
445 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
446 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
447 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
448 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
449
450 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
451 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
452                                struct task_group *parent);
453 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
454 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
455
456 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
457
458 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
459 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
460
461 #ifdef CONFIG_SMP
462 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
463                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
464 #else /* !CONFIG_SMP */
465 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
466                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
469
470 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
471
472 struct cfs_bandwidth { };
473
474 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
475
476 /* CFS-related fields in a runqueue */
477 struct cfs_rq {
478         struct load_weight      load;
479         unsigned long           runnable_weight;
480         unsigned int            nr_running;
481         unsigned int            h_nr_running;
482
483         u64                     exec_clock;
484         u64                     min_vruntime;
485 #ifndef CONFIG_64BIT
486         u64                     min_vruntime_copy;
487 #endif
488
489         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
490
491         /*
492          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
493          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
494          */
495         struct sched_entity     *curr;
496         struct sched_entity     *next;
497         struct sched_entity     *last;
498         struct sched_entity     *skip;
499
500 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
501         unsigned int            nr_spread_over;
502 #endif
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         /*
506          * CFS load tracking
507          */
508         struct sched_avg        avg;
509 #ifndef CONFIG_64BIT
510         u64                     load_last_update_time_copy;
511 #endif
512         struct {
513                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
514                 int             nr;
515                 unsigned long   load_avg;
516                 unsigned long   util_avg;
517                 unsigned long   runnable_sum;
518         } removed;
519
520 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
521         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
522         long                    propagate;
523         long                    prop_runnable_sum;
524
525         /*
526          *   h_load = weight * f(tg)
527          *
528          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
529          * this group.
530          */
531         unsigned long           h_load;
532         u64                     last_h_load_update;
533         struct sched_entity     *h_load_next;
534 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
535 #endif /* CONFIG_SMP */
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
539
540         /*
541          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
542          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
543          * (like users, containers etc.)
544          *
545          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
546          * This list is used during load balance.
547          */
548         int                     on_list;
549         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
550         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
551
552 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
553         int                     runtime_enabled;
554         u64                     runtime_expires;
555         s64                     runtime_remaining;
556
557         u64                     throttled_clock;
558         u64                     throttled_clock_task;
559         u64                     throttled_clock_task_time;
560         int                     throttled;
561         int                     throttle_count;
562         struct list_head        throttled_list;
563 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
564 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
565 };
566
567 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
568 {
569         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
570 }
571
572 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
573 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
574 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
575 #endif
576
577 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
578 struct rt_rq {
579         struct rt_prio_array    active;
580         unsigned int            rt_nr_running;
581         unsigned int            rr_nr_running;
582 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
583         struct {
584                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
585 #ifdef CONFIG_SMP
586                 int             next; /* next highest */
587 #endif
588         } highest_prio;
589 #endif
590 #ifdef CONFIG_SMP
591         unsigned long           rt_nr_migratory;
592         unsigned long           rt_nr_total;
593         int                     overloaded;
594         struct plist_head       pushable_tasks;
595 #endif /* CONFIG_SMP */
596         int                     rt_queued;
597
598         int                     rt_throttled;
599         u64                     rt_time;
600         u64                     rt_runtime;
601         /* Nests inside the rq lock: */
602         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
603
604 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
605         unsigned long           rt_nr_boosted;
606
607         struct rq               *rq;
608         struct task_group       *tg;
609 #endif
610 };
611
612 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
613 struct dl_rq {
614         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
615         struct rb_root_cached   root;
616
617         unsigned long           dl_nr_running;
618
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         /*
621          * Deadline values of the currently executing and the
622          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
623          * the decision wether or not a ready but not running task
624          * should migrate somewhere else.
625          */
626         struct {
627                 u64             curr;
628                 u64             next;
629         } earliest_dl;
630
631         unsigned long           dl_nr_migratory;
632         int                     overloaded;
633
634         /*
635          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
636          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
637          * of the leftmost (earliest deadline) element.
638          */
639         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
640 #else
641         struct dl_bw            dl_bw;
642 #endif
643         /*
644          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
645          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
646          * task blocks
647          */
648         u64                     running_bw;
649
650         /*
651          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
652          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
653          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
654          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
655          * policy, or terminates).
656          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
657          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
658          */
659         u64                     this_bw;
660         u64                     extra_bw;
661
662         /*
663          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
664          * by the GRUB algorithm.
665          */
666         u64                     bw_ratio;
667 };
668
669 #ifdef CONFIG_SMP
670
671 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
672 {
673         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
674 }
675
676 /*
677  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
678  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
679  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
680  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
681  * object.
682  *
683  */
684 struct root_domain {
685         atomic_t                refcount;
686         atomic_t                rto_count;
687         struct rcu_head         rcu;
688         cpumask_var_t           span;
689         cpumask_var_t           online;
690
691         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
692         bool                    overload;
693
694         /*
695          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
696          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
697          */
698         cpumask_var_t           dlo_mask;
699         atomic_t                dlo_count;
700         struct dl_bw            dl_bw;
701         struct cpudl            cpudl;
702
703 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
704         /*
705          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
706          */
707         struct irq_work         rto_push_work;
708         raw_spinlock_t          rto_lock;
709         /* These are only updated and read within rto_lock */
710         int                     rto_loop;
711         int                     rto_cpu;
712         /* These atomics are updated outside of a lock */
713         atomic_t                rto_loop_next;
714         atomic_t                rto_loop_start;
715 #endif
716         /*
717          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
718          * one runnable RT task.
719          */
720         cpumask_var_t           rto_mask;
721         struct cpupri           cpupri;
722
723         unsigned long           max_cpu_capacity;
724 };
725
726 extern struct root_domain def_root_domain;
727 extern struct mutex sched_domains_mutex;
728
729 extern void init_defrootdomain(void);
730 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
731 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
732 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
733 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
734
735 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
736 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
737 #endif
738 #endif /* CONFIG_SMP */
739
740 /*
741  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
742  *
743  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
744  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
745  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
746  */
747 struct rq {
748         /* runqueue lock: */
749         raw_spinlock_t          lock;
750
751         /*
752          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
753          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
754          */
755         unsigned int            nr_running;
756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
757         unsigned int            nr_numa_running;
758         unsigned int            nr_preferred_running;
759 #endif
760         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
761         unsigned long           cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
762 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
763 #ifdef CONFIG_SMP
764         unsigned long           last_load_update_tick;
765         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
766         unsigned int            has_blocked_load;
767 #endif /* CONFIG_SMP */
768         unsigned int            nohz_tick_stopped;
769         atomic_t nohz_flags;
770 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
771
772         /* capture load from *all* tasks on this CPU: */
773         struct load_weight      load;
774         unsigned long           nr_load_updates;
775         u64                     nr_switches;
776
777         struct cfs_rq           cfs;
778         struct rt_rq            rt;
779         struct dl_rq            dl;
780
781 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
782         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
783         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
784         struct list_head        *tmp_alone_branch;
785 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
786
787         /*
788          * This is part of a global counter where only the total sum
789          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
790          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
791          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
792          */
793         unsigned long           nr_uninterruptible;
794
795         struct task_struct      *curr;
796         struct task_struct      *idle;
797         struct task_struct      *stop;
798         unsigned long           next_balance;
799         struct mm_struct        *prev_mm;
800
801         unsigned int            clock_update_flags;
802         u64                     clock;
803         u64                     clock_task;
804
805         atomic_t                nr_iowait;
806
807 #ifdef CONFIG_SMP
808         struct root_domain      *rd;
809         struct sched_domain     *sd;
810
811         unsigned long           cpu_capacity;
812         unsigned long           cpu_capacity_orig;
813
814         struct callback_head    *balance_callback;
815
816         unsigned char           idle_balance;
817
818         /* For active balancing */
819         int                     active_balance;
820         int                     push_cpu;
821         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
822
823         /* CPU of this runqueue: */
824         int                     cpu;
825         int                     online;
826
827         struct list_head cfs_tasks;
828
829         u64                     rt_avg;
830         u64                     age_stamp;
831         u64                     idle_stamp;
832         u64                     avg_idle;
833
834         /* This is used to determine avg_idle's max value */
835         u64                     max_idle_balance_cost;
836 #endif
837
838 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
839         u64                     prev_irq_time;
840 #endif
841 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
842         u64                     prev_steal_time;
843 #endif
844 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
845         u64                     prev_steal_time_rq;
846 #endif
847
848         /* calc_load related fields */
849         unsigned long           calc_load_update;
850         long                    calc_load_active;
851
852 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         int                     hrtick_csd_pending;
855         call_single_data_t      hrtick_csd;
856 #endif
857         struct hrtimer          hrtick_timer;
858 #endif
859
860 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
861         /* latency stats */
862         struct sched_info       rq_sched_info;
863         unsigned long long      rq_cpu_time;
864         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
865
866         /* sys_sched_yield() stats */
867         unsigned int            yld_count;
868
869         /* schedule() stats */
870         unsigned int            sched_count;
871         unsigned int            sched_goidle;
872
873         /* try_to_wake_up() stats */
874         unsigned int            ttwu_count;
875         unsigned int            ttwu_local;
876 #endif
877
878 #ifdef CONFIG_SMP
879         struct llist_head       wake_list;
880 #endif
881
882 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
883         /* Must be inspected within a rcu lock section */
884         struct cpuidle_state    *idle_state;
885 #endif
886 };
887
888 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
889 {
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         return rq->cpu;
892 #else
893         return 0;
894 #endif
895 }
896
897
898 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
899
900 extern struct static_key_false sched_smt_present;
901
902 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
903
904 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
905 {
906         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
907                 __update_idle_core(rq);
908 }
909
910 #else
911 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
912 #endif
913
914 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
915
916 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
917 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
918 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
919 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
920 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
921
922 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
923 {
924         return READ_ONCE(rq->clock);
925 }
926
927 /*
928  * rq::clock_update_flags bits
929  *
930  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
931  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
932  *  neighbouring rq clock updates.
933  *
934  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
935  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
936  *
937  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
938  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
939  *
940  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
941  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
942  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
943  *
944  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
945  *
946  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
947  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
948  * back.
949  */
950 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
951 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
952 #define RQCF_UPDATED            0x04
953
954 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
955 {
956         /*
957          * The only reason for not seeing a clock update since the
958          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
959          */
960         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
961 }
962
963 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
964 {
965         lockdep_assert_held(&rq->lock);
966         assert_clock_updated(rq);
967
968         return rq->clock;
969 }
970
971 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
972 {
973         lockdep_assert_held(&rq->lock);
974         assert_clock_updated(rq);
975
976         return rq->clock_task;
977 }
978
979 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
980 {
981         lockdep_assert_held(&rq->lock);
982         if (skip)
983                 rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
984         else
985                 rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
986 }
987
988 struct rq_flags {
989         unsigned long flags;
990         struct pin_cookie cookie;
991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
992         /*
993          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
994          * current pin context is stashed here in case it needs to be
995          * restored in rq_repin_lock().
996          */
997         unsigned int clock_update_flags;
998 #endif
999 };
1000
1001 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1002 {
1003         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1004
1005 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1006         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1007         rf->clock_update_flags = 0;
1008 #endif
1009 }
1010
1011 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1012 {
1013 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1014         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1015                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1016 #endif
1017
1018         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1019 }
1020
1021 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1022 {
1023         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1024
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1026         /*
1027          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1028          */
1029         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1030 #endif
1031 }
1032
1033 #ifdef CONFIG_NUMA
1034 enum numa_topology_type {
1035         NUMA_DIRECT,
1036         NUMA_GLUELESS_MESH,
1037         NUMA_BACKPLANE,
1038 };
1039 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1040 extern int sched_max_numa_distance;
1041 extern bool find_numa_distance(int distance);
1042 #endif
1043
1044 #ifdef CONFIG_NUMA
1045 extern void sched_init_numa(void);
1046 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1047 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1048 #else
1049 static inline void sched_init_numa(void) { }
1050 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1051 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1052 #endif
1053
1054 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1055 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1056 enum numa_faults_stats {
1057         NUMA_MEM = 0,
1058         NUMA_CPU,
1059         NUMA_MEMBUF,
1060         NUMA_CPUBUF
1061 };
1062 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1063 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1064 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
1065 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068
1069 static inline void
1070 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1071                        struct callback_head *head,
1072                        void (*func)(struct rq *rq))
1073 {
1074         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1075
1076         if (unlikely(head->next))
1077                 return;
1078
1079         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1080         head->next = rq->balance_callback;
1081         rq->balance_callback = head;
1082 }
1083
1084 extern void sched_ttwu_pending(void);
1085
1086 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1087         rcu_dereference_check((p), \
1088                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1089
1090 /*
1091  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1092  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
1093  *
1094  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1095  * preempt-disabled sections.
1096  */
1097 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1098         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1099                         __sd; __sd = __sd->parent)
1100
1101 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
1102
1103 /**
1104  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1105  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1106  *              be returned.
1107  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1108  *              for the given CPU.
1109  *
1110  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1111  */
1112 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1113 {
1114         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1115
1116         for_each_domain(cpu, sd) {
1117                 if (!(sd->flags & flag))
1118                         break;
1119                 hsd = sd;
1120         }
1121
1122         return hsd;
1123 }
1124
1125 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1126 {
1127         struct sched_domain *sd;
1128
1129         for_each_domain(cpu, sd) {
1130                 if (sd->flags & flag)
1131                         break;
1132         }
1133
1134         return sd;
1135 }
1136
1137 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
1138 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1139 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1140 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
1141 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
1142 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
1143
1144 struct sched_group_capacity {
1145         atomic_t                ref;
1146         /*
1147          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1148          * for a single CPU.
1149          */
1150         unsigned long           capacity;
1151         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1152         unsigned long           next_update;
1153         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1154
1155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1156         int                     id;
1157 #endif
1158
1159         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1160 };
1161
1162 struct sched_group {
1163         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1164         atomic_t                ref;
1165
1166         unsigned int            group_weight;
1167         struct sched_group_capacity *sgc;
1168         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1169
1170         /*
1171          * The CPUs this group covers.
1172          *
1173          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1174          * by attaching extra space to the end of the structure,
1175          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1176          */
1177         unsigned long           cpumask[0];
1178 };
1179
1180 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1181 {
1182         return to_cpumask(sg->cpumask);
1183 }
1184
1185 /*
1186  * See build_balance_mask().
1187  */
1188 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1189 {
1190         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1191 }
1192
1193 /**
1194  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1195  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1196  */
1197 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1198 {
1199         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1200 }
1201
1202 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1203
1204 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1205 void register_sched_domain_sysctl(void);
1206 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1207 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1208 #else
1209 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1210 {
1211 }
1212 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1213 {
1214 }
1215 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1216 {
1217 }
1218 #endif
1219
1220 #else
1221
1222 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1223
1224 #endif /* CONFIG_SMP */
1225
1226 #include "stats.h"
1227 #include "autogroup.h"
1228
1229 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1230
1231 /*
1232  * Return the group to which this tasks belongs.
1233  *
1234  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1235  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1236  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1237  *
1238  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1239  * core changes this before calling sched_move_task().
1240  *
1241  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1242  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1243  */
1244 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1245 {
1246         return p->sched_task_group;
1247 }
1248
1249 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1250 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1251 {
1252 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1253         struct task_group *tg = task_group(p);
1254 #endif
1255
1256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1257         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1258         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1259         p->se.parent = tg->se[cpu];
1260 #endif
1261
1262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1263         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1264         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1265 #endif
1266 }
1267
1268 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1269
1270 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1271 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1272 {
1273         return NULL;
1274 }
1275
1276 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1277
1278 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1279 {
1280         set_task_rq(p, cpu);
1281 #ifdef CONFIG_SMP
1282         /*
1283          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1284          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1285          * per-task data have been completed by this moment.
1286          */
1287         smp_wmb();
1288 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1289         p->cpu = cpu;
1290 #else
1291         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1292 #endif
1293         p->wake_cpu = cpu;
1294 #endif
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1299  */
1300 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1301 # include <linux/static_key.h>
1302 # define const_debug __read_mostly
1303 #else
1304 # define const_debug const
1305 #endif
1306
1307 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1308         __SCHED_FEAT_##name ,
1309
1310 enum {
1311 #include "features.h"
1312         __SCHED_FEAT_NR,
1313 };
1314
1315 #undef SCHED_FEAT
1316
1317 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1318
1319 /*
1320  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1321  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1322  */
1323 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1324
1325 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1326 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1327 {                                                                       \
1328         return static_key_##enabled(key);                               \
1329 }
1330
1331 #include "features.h"
1332 #undef SCHED_FEAT
1333
1334 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1335 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1336
1337 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1338
1339 /*
1340  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1341  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1342  * features default.
1343  */
1344 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1345         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1346 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1347 #include "features.h"
1348         0;
1349 #undef SCHED_FEAT
1350
1351 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1352
1353 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1354
1355 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1356 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1357
1358 static inline u64 global_rt_period(void)
1359 {
1360         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1361 }
1362
1363 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1364 {
1365         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1366                 return RUNTIME_INF;
1367
1368         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1369 }
1370
1371 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1372 {
1373         return rq->curr == p;
1374 }
1375
1376 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_SMP
1379         return p->on_cpu;
1380 #else
1381         return task_current(rq, p);
1382 #endif
1383 }
1384
1385 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1386 {
1387         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1388 }
1389
1390 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1391 {
1392         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * wake flags
1397  */
1398 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1399 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1400 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1401
1402 /*
1403  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1404  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1405  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1406  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1407  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1408  * slice expiry etc.
1409  */
1410
1411 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1412 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1413
1414 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1415 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1416
1417 /*
1418  * {de,en}queue flags:
1419  *
1420  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1421  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1422  *
1423  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1424  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1425  *                should preserve as much state as possible.
1426  *
1427  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1428  *        in the runqueue.
1429  *
1430  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1431  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1432  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1433  *
1434  */
1435
1436 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1437 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1438 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1439 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1440
1441 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1442 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1443 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1444 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1445
1446 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1447 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1450 #else
1451 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1452 #endif
1453
1454 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1455
1456 struct sched_class {
1457         const struct sched_class *next;
1458
1459         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1460         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1461         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1462         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1463
1464         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1465
1466         /*
1467          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1468          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1469          * something equivalent.
1470          *
1471          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1472          * tasks.
1473          */
1474         struct task_struct * (*pick_next_task)(struct rq *rq,
1475                                                struct task_struct *prev,
1476                                                struct rq_flags *rf);
1477         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1478
1479 #ifdef CONFIG_SMP
1480         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1481         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1482
1483         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1484
1485         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1486                                  const struct cpumask *newmask);
1487
1488         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1489         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1490 #endif
1491
1492         void (*set_curr_task)(struct rq *rq);
1493         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1494         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1495         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1496
1497         /*
1498          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1499          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1500          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1501          */
1502         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1503         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1504         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1505                               int oldprio);
1506
1507         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1508                                         struct task_struct *task);
1509
1510         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1511
1512 #define TASK_SET_GROUP          0
1513 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1514
1515 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1516         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1517 #endif
1518 };
1519
1520 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1521 {
1522         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1523 }
1524
1525 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1526 {
1527         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1528 }
1529
1530 #ifdef CONFIG_SMP
1531 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1532 #else
1533 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1534 #endif
1535 #define for_each_class(class) \
1536    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1537
1538 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1539 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1540 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1541 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1542 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1543
1544
1545 #ifdef CONFIG_SMP
1546
1547 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1548
1549 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1550
1551 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1552
1553 #endif
1554
1555 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1556 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1557                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1558 {
1559         rq->idle_state = idle_state;
1560 }
1561
1562 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1563 {
1564         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1565
1566         return rq->idle_state;
1567 }
1568 #else
1569 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1570                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1571 {
1572 }
1573
1574 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1575 {
1576         return NULL;
1577 }
1578 #endif
1579
1580 extern void schedule_idle(void);
1581
1582 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1583 extern void sched_init_granularity(void);
1584 extern void update_max_interval(void);
1585
1586 extern void init_sched_dl_class(void);
1587 extern void init_sched_rt_class(void);
1588 extern void init_sched_fair_class(void);
1589
1590 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1591
1592 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1593 extern void resched_cpu(int cpu);
1594
1595 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1596 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1597
1598 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1599 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1600 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1601 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1602 extern void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq);
1603
1604 #define BW_SHIFT                20
1605 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1606 #define RATIO_SHIFT             8
1607 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1608
1609 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1610 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1611
1612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1613 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1614 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1615
1616 /*
1617  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1618  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1619  * nohz mode if necessary.
1620  */
1621 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1622 {
1623         int cpu;
1624
1625         if (!tick_nohz_full_enabled())
1626                 return;
1627
1628         cpu = cpu_of(rq);
1629
1630         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1631                 return;
1632
1633         if (sched_can_stop_tick(rq))
1634                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1635         else
1636                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1637 }
1638 #else
1639 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1640 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1641 #endif
1642
1643 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1644 {
1645         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1646
1647         rq->nr_running = prev_nr + count;
1648
1649         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1650 #ifdef CONFIG_SMP
1651                 if (!rq->rd->overload)
1652                         rq->rd->overload = true;
1653 #endif
1654         }
1655
1656         sched_update_tick_dependency(rq);
1657 }
1658
1659 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1660 {
1661         rq->nr_running -= count;
1662         /* Check if we still need preemption */
1663         sched_update_tick_dependency(rq);
1664 }
1665
1666 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1667
1668 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1669 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1670
1671 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1672
1673 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1674 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1675 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1676
1677 static inline u64 sched_avg_period(void)
1678 {
1679         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1680 }
1681
1682 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1683
1684 /*
1685  * Use hrtick when:
1686  *  - enabled by features
1687  *  - hrtimer is actually high res
1688  */
1689 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1690 {
1691         if (!sched_feat(HRTICK))
1692                 return 0;
1693         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1694                 return 0;
1695         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1696 }
1697
1698 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1699
1700 #else
1701
1702 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1703 {
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1708
1709 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1710 static __always_inline
1711 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
1712 {
1713         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1714 }
1715 #endif
1716
1717 #ifdef CONFIG_SMP
1718 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1719
1720 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1721 static __always_inline
1722 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1723 {
1724         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1725                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1726
1727         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1728 }
1729 #endif
1730
1731 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1732 {
1733         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(cpu_of(rq));
1734         sched_avg_update(rq);
1735 }
1736 #else
1737 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1738 static __always_inline
1739 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(void __always_unused *sd, int cpu)
1740 {
1741         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1742 }
1743 #endif
1744 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1745 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1746 #endif
1747
1748 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1749         __acquires(rq->lock);
1750
1751 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1752         __acquires(p->pi_lock)
1753         __acquires(rq->lock);
1754
1755 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1756         __releases(rq->lock)
1757 {
1758         rq_unpin_lock(rq, rf);
1759         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1760 }
1761
1762 static inline void
1763 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1764         __releases(rq->lock)
1765         __releases(p->pi_lock)
1766 {
1767         rq_unpin_lock(rq, rf);
1768         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1769         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1770 }
1771
1772 static inline void
1773 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1774         __acquires(rq->lock)
1775 {
1776         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1777         rq_pin_lock(rq, rf);
1778 }
1779
1780 static inline void
1781 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1782         __acquires(rq->lock)
1783 {
1784         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1785         rq_pin_lock(rq, rf);
1786 }
1787
1788 static inline void
1789 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1790         __acquires(rq->lock)
1791 {
1792         raw_spin_lock(&rq->lock);
1793         rq_pin_lock(rq, rf);
1794 }
1795
1796 static inline void
1797 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1798         __acquires(rq->lock)
1799 {
1800         raw_spin_lock(&rq->lock);
1801         rq_repin_lock(rq, rf);
1802 }
1803
1804 static inline void
1805 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1806         __releases(rq->lock)
1807 {
1808         rq_unpin_lock(rq, rf);
1809         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1810 }
1811
1812 static inline void
1813 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1814         __releases(rq->lock)
1815 {
1816         rq_unpin_lock(rq, rf);
1817         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1818 }
1819
1820 static inline void
1821 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1822         __releases(rq->lock)
1823 {
1824         rq_unpin_lock(rq, rf);
1825         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1826 }
1827
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1830
1831 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1832
1833 /*
1834  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1835  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1836  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1837  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1838  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1839  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1840  */
1841 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1842         __releases(this_rq->lock)
1843         __acquires(busiest->lock)
1844         __acquires(this_rq->lock)
1845 {
1846         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1847         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1848
1849         return 1;
1850 }
1851
1852 #else
1853 /*
1854  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1855  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1856  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
1857  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
1858  * regardless of entry order into the function.
1859  */
1860 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1861         __releases(this_rq->lock)
1862         __acquires(busiest->lock)
1863         __acquires(this_rq->lock)
1864 {
1865         int ret = 0;
1866
1867         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1868                 if (busiest < this_rq) {
1869                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1870                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1871                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1872                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1873                         ret = 1;
1874                 } else
1875                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1876                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1877         }
1878         return ret;
1879 }
1880
1881 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1882
1883 /*
1884  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1885  */
1886 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1887 {
1888         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1889                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
1890                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1891                 BUG_ON(1);
1892         }
1893
1894         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1895 }
1896
1897 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1898         __releases(busiest->lock)
1899 {
1900         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1901         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1902 }
1903
1904 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1905 {
1906         if (l1 > l2)
1907                 swap(l1, l2);
1908
1909         spin_lock(l1);
1910         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1911 }
1912
1913 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1914 {
1915         if (l1 > l2)
1916                 swap(l1, l2);
1917
1918         spin_lock_irq(l1);
1919         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1920 }
1921
1922 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1923 {
1924         if (l1 > l2)
1925                 swap(l1, l2);
1926
1927         raw_spin_lock(l1);
1928         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1929 }
1930
1931 /*
1932  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1933  *
1934  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1935  * you need to do so manually before calling.
1936  */
1937 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1938         __acquires(rq1->lock)
1939         __acquires(rq2->lock)
1940 {
1941         BUG_ON(!irqs_disabled());
1942         if (rq1 == rq2) {
1943                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1944                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1945         } else {
1946                 if (rq1 < rq2) {
1947                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1948                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1949                 } else {
1950                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1951                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1952                 }
1953         }
1954 }
1955
1956 /*
1957  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1958  *
1959  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1960  * you need to do so manually after calling.
1961  */
1962 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1963         __releases(rq1->lock)
1964         __releases(rq2->lock)
1965 {
1966         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1967         if (rq1 != rq2)
1968                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1969         else
1970                 __release(rq2->lock);
1971 }
1972
1973 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
1974 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
1975 extern bool sched_smp_initialized;
1976
1977 #else /* CONFIG_SMP */
1978
1979 /*
1980  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1981  *
1982  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1983  * you need to do so manually before calling.
1984  */
1985 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1986         __acquires(rq1->lock)
1987         __acquires(rq2->lock)
1988 {
1989         BUG_ON(!irqs_disabled());
1990         BUG_ON(rq1 != rq2);
1991         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1992         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1993 }
1994
1995 /*
1996  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1997  *
1998  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1999  * you need to do so manually after calling.
2000  */
2001 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2002         __releases(rq1->lock)
2003         __releases(rq2->lock)
2004 {
2005         BUG_ON(rq1 != rq2);
2006         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2007         __release(rq2->lock);
2008 }
2009
2010 #endif
2011
2012 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2013 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2014
2015 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2016 extern bool sched_debug_enabled;
2017
2018 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2019 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2020 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2021 extern void
2022 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2023 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2024 extern void
2025 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2026 extern void
2027 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2028         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2029 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2030 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2031
2032 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2033 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2034 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2035
2036 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2037 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2038
2039 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2040 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2041 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2042
2043 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2044 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2045
2046 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2047
2048 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2049
2050 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2051 #else
2052 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2053 #endif
2054
2055
2056 #ifdef CONFIG_SMP
2057 static inline
2058 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2059 {
2060         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2061         int i;
2062
2063         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2064                          "sched RCU must be held");
2065         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2066                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2067
2068                 rq->dl.extra_bw += bw;
2069         }
2070 }
2071 #else
2072 static inline
2073 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2074 {
2075         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2076
2077         dl->extra_bw += bw;
2078 }
2079 #endif
2080
2081
2082 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2083 struct irqtime {
2084         u64                     total;
2085         u64                     tick_delta;
2086         u64                     irq_start_time;
2087         struct u64_stats_sync   sync;
2088 };
2089
2090 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2091
2092 /*
2093  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2094  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2095  * and never move forward.
2096  */
2097 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2098 {
2099         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2100         unsigned int seq;
2101         u64 total;
2102
2103         do {
2104                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2105                 total = irqtime->total;
2106         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2107
2108         return total;
2109 }
2110 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2111
2112 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2113 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
2114
2115 /**
2116  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2117  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2118  * @flags: Update reason flags.
2119  *
2120  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2121  * being updated.
2122  *
2123  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2124  *
2125  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2126  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2127  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2128  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2129  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2130  * active all the time (or there are RT tasks only).
2131  *
2132  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2133  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2134  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2135  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2136  */
2137 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2138 {
2139         struct update_util_data *data;
2140
2141         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2142                                                   cpu_of(rq)));
2143         if (data)
2144                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2145 }
2146 #else
2147 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2148 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2149
2150 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2151 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2152 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2153 # endif
2154 #else
2155 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2156 #endif
2157
2158 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2159 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2160 {
2161         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2162 }
2163
2164 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2165 {
2166         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2167
2168         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2169                 util = max_t(unsigned long, util,
2170                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2171         }
2172
2173         return util;
2174 }
2175 #endif