OSDN Git Service

ec6e838e991a045cc1fe236e0840cfe3ec784577
[android-x86/kernel.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/u64_stats_sync.h>
6 #include <linux/sched/deadline.h>
7 #include <linux/kernel_stat.h>
8 #include <linux/binfmts.h>
9 #include <linux/mutex.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/stop_machine.h>
12 #include <linux/irq_work.h>
13 #include <linux/tick.h>
14 #include <linux/slab.h>
15
16 #include "cpupri.h"
17 #include "cpudeadline.h"
18 #include "cpuacct.h"
19
20 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
21 #define SCHED_WARN_ON(x)        WARN_ONCE(x, #x)
22 #else
23 #define SCHED_WARN_ON(x)        ((void)(x))
24 #endif
25
26 struct rq;
27 struct cpuidle_state;
28
29 /* task_struct::on_rq states: */
30 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
31 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
32
33 extern __read_mostly int scheduler_running;
34
35 extern unsigned long calc_load_update;
36 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
37
38 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
39 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
40
41 #ifdef CONFIG_SMP
42 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
43 #else
44 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
45 #endif
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
48 extern void update_idle_core(struct rq *rq);
49 #else
50 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
51 #endif
52
53 /*
54  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
55  */
56 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
57
58 /*
59  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
60  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
61  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
62  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
63  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
64  *
65  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
66  * resolution (i.e. 64bit). The costs for increasing resolution when 32bit are
67  * pretty high and the returns do not justify the increased costs.
68  *
69  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED is also set, but to
70  * increase coverage and consistency always enable it on 64bit platforms.
71  */
72 #ifdef CONFIG_64BIT
73 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
74 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
75 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
76 #else
77 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
78 # define scale_load(w)          (w)
79 # define scale_load_down(w)     (w)
80 #endif
81
82 /*
83  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
84  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
85  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
86  * following must be true:
87  *
88  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
89  *
90  */
91 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
92
93 /*
94  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
95  * 10 -> just above 1us
96  * 9  -> just above 0.5us
97  */
98 #define DL_SCALE (10)
99
100 /*
101  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
102  */
103
104 /*
105  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
106  */
107 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
108
109 static inline int idle_policy(int policy)
110 {
111         return policy == SCHED_IDLE;
112 }
113 static inline int fair_policy(int policy)
114 {
115         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
116 }
117
118 static inline int rt_policy(int policy)
119 {
120         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
121 }
122
123 static inline int dl_policy(int policy)
124 {
125         return policy == SCHED_DEADLINE;
126 }
127 static inline bool valid_policy(int policy)
128 {
129         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
130                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
131 }
132
133 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
134 {
135         return rt_policy(p->policy);
136 }
137
138 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
139 {
140         return dl_policy(p->policy);
141 }
142
143 /*
144  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
145  */
146 static inline bool
147 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
148 {
149         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
150 }
151
152 /*
153  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
154  */
155 struct rt_prio_array {
156         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
157         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
158 };
159
160 struct rt_bandwidth {
161         /* nests inside the rq lock: */
162         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
163         ktime_t                 rt_period;
164         u64                     rt_runtime;
165         struct hrtimer          rt_period_timer;
166         unsigned int            rt_period_active;
167 };
168
169 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
170
171 /*
172  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
173  * we need some place where:
174  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
175  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
176  *
177  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
178  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
179  * that, since here we are only interested in admission control, we
180  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
181  * need a timer to replenish it.
182  *
183  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
184  * meaning that:
185  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
186  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
187  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
188  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
189  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
190  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
191  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
192  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
193  * control.
194  */
195 struct dl_bandwidth {
196         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
197         u64 dl_runtime;
198         u64 dl_period;
199 };
200
201 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
202 {
203         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
204 }
205
206 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
207
208 struct dl_bw {
209         raw_spinlock_t lock;
210         u64 bw, total_bw;
211 };
212
213 static inline
214 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
215 {
216         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
217 }
218
219 static inline
220 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
221 {
222         dl_b->total_bw += tsk_bw;
223 }
224
225 static inline
226 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
227 {
228         return dl_b->bw != -1 &&
229                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
230 }
231
232 extern struct mutex sched_domains_mutex;
233
234 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
235
236 #include <linux/cgroup.h>
237
238 struct cfs_rq;
239 struct rt_rq;
240
241 extern struct list_head task_groups;
242
243 struct cfs_bandwidth {
244 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
245         raw_spinlock_t lock;
246         ktime_t period;
247         u64 quota, runtime;
248         s64 hierarchical_quota;
249         u64 runtime_expires;
250
251         int idle, period_active;
252         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
253         struct list_head throttled_cfs_rq;
254
255         /* statistics */
256         int nr_periods, nr_throttled;
257         u64 throttled_time;
258
259         bool distribute_running;
260 #endif
261 };
262
263 /* task group related information */
264 struct task_group {
265         struct cgroup_subsys_state css;
266
267 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
268         /* schedulable entities of this group on each cpu */
269         struct sched_entity **se;
270         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
271         struct cfs_rq **cfs_rq;
272         unsigned long shares;
273
274 #ifdef  CONFIG_SMP
275         /*
276          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
277          * it in its own cacheline separated from the fields above which
278          * will also be accessed at each tick.
279          */
280         atomic_long_t load_avg ____cacheline_aligned;
281 #endif
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297
298 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
299         struct autogroup *autogroup;
300 #endif
301
302         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
303 };
304
305 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
306 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
307
308 /*
309  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
310  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
311  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
312  * too large, so as the shares value of a task group.
313  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
314  *  limitation from this.)
315  */
316 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
317 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
318 #endif
319
320 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
321
322 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
323                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
324
325 /*
326  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
327  * leaving it for the final time.
328  *
329  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
330  */
331 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
332 {
333         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
334 }
335
336 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
337
338 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
339 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
340 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
341 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
342 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
343                         struct sched_entity *se, int cpu,
344                         struct sched_entity *parent);
345 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
346
347 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
348 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
349 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
350
351 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
352 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
353 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
354                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
355                 struct sched_rt_entity *parent);
356
357 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
358 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
359                                struct task_group *parent);
360 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
361 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
362
363 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
364
365 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
366 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
367
368 #ifdef CONFIG_SMP
369 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
370                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
371 #else /* !CONFIG_SMP */
372 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
373                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
374 #endif /* CONFIG_SMP */
375 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
376
377 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
378
379 struct cfs_bandwidth { };
380
381 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
382
383 /* CFS-related fields in a runqueue */
384 struct cfs_rq {
385         struct load_weight load;
386         unsigned int nr_running, h_nr_running;
387
388         u64 exec_clock;
389         u64 min_vruntime;
390 #ifndef CONFIG_64BIT
391         u64 min_vruntime_copy;
392 #endif
393
394         struct rb_root tasks_timeline;
395         struct rb_node *rb_leftmost;
396
397         /*
398          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
399          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
400          */
401         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
402
403 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
404         unsigned int nr_spread_over;
405 #endif
406
407 #ifdef CONFIG_SMP
408         /*
409          * CFS load tracking
410          */
411         struct sched_avg avg;
412         u64 runnable_load_sum;
413         unsigned long runnable_load_avg;
414 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
415         unsigned long tg_load_avg_contrib;
416 #endif
417         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
418 #ifndef CONFIG_64BIT
419         u64 load_last_update_time_copy;
420 #endif
421
422 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
423         /*
424          *   h_load = weight * f(tg)
425          *
426          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
427          * this group.
428          */
429         unsigned long h_load;
430         u64 last_h_load_update;
431         struct sched_entity *h_load_next;
432 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
433 #endif /* CONFIG_SMP */
434
435 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
436         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
437
438         /*
439          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
440          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
441          * (like users, containers etc.)
442          *
443          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
444          * list is used during load balance.
445          */
446         int on_list;
447         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
448         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
449
450 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
451         int runtime_enabled;
452         u64 runtime_expires;
453         s64 runtime_remaining;
454
455         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
456         u64 throttled_clock_task_time;
457         int throttled, throttle_count;
458         struct list_head throttled_list;
459 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
460 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
461 };
462
463 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
464 {
465         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
466 }
467
468 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
469 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
470 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
471 #endif
472
473 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
474 struct rt_rq {
475         struct rt_prio_array active;
476         unsigned int rt_nr_running;
477         unsigned int rr_nr_running;
478 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
479         struct {
480                 int curr; /* highest queued rt task prio */
481 #ifdef CONFIG_SMP
482                 int next; /* next highest */
483 #endif
484         } highest_prio;
485 #endif
486 #ifdef CONFIG_SMP
487         unsigned long rt_nr_migratory;
488         unsigned long rt_nr_total;
489         int overloaded;
490         struct plist_head pushable_tasks;
491 #endif /* CONFIG_SMP */
492         int rt_queued;
493
494         int rt_throttled;
495         u64 rt_time;
496         u64 rt_runtime;
497         /* Nests inside the rq lock: */
498         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
499
500 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
501         unsigned long rt_nr_boosted;
502
503         struct rq *rq;
504         struct task_group *tg;
505 #endif
506 };
507
508 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
509 struct dl_rq {
510         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
511         struct rb_root rb_root;
512         struct rb_node *rb_leftmost;
513
514         unsigned long dl_nr_running;
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517         /*
518          * Deadline values of the currently executing and the
519          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
520          * the decision wether or not a ready but not running task
521          * should migrate somewhere else.
522          */
523         struct {
524                 u64 curr;
525                 u64 next;
526         } earliest_dl;
527
528         unsigned long dl_nr_migratory;
529         int overloaded;
530
531         /*
532          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
533          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
534          * of the leftmost (earliest deadline) element.
535          */
536         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
537         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
538 #else
539         struct dl_bw dl_bw;
540 #endif
541 };
542
543 #ifdef CONFIG_SMP
544
545 /*
546  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
547  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
548  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
549  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
550  * object.
551  *
552  */
553 struct root_domain {
554         atomic_t refcount;
555         atomic_t rto_count;
556         struct rcu_head rcu;
557         cpumask_var_t span;
558         cpumask_var_t online;
559
560         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
561         bool overload;
562
563         /*
564          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
565          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
566          */
567         cpumask_var_t dlo_mask;
568         atomic_t dlo_count;
569         struct dl_bw dl_bw;
570         struct cpudl cpudl;
571
572 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
573         /*
574          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
575          */
576         struct irq_work rto_push_work;
577         raw_spinlock_t rto_lock;
578         /* These are only updated and read within rto_lock */
579         int rto_loop;
580         int rto_cpu;
581         /* These atomics are updated outside of a lock */
582         atomic_t rto_loop_next;
583         atomic_t rto_loop_start;
584 #endif
585         /*
586          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
587          * one runnable RT task.
588          */
589         cpumask_var_t rto_mask;
590         struct cpupri cpupri;
591
592         unsigned long max_cpu_capacity;
593 };
594
595 extern struct root_domain def_root_domain;
596 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
597 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
598
599 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
600 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
601 #endif
602 #endif /* CONFIG_SMP */
603
604 /*
605  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
606  *
607  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
608  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
609  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
610  */
611 struct rq {
612         /* runqueue lock: */
613         raw_spinlock_t lock;
614
615         /*
616          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
617          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
618          */
619         unsigned int nr_running;
620 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
621         unsigned int nr_numa_running;
622         unsigned int nr_preferred_running;
623 #endif
624         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
625         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         unsigned long last_load_update_tick;
629 #endif /* CONFIG_SMP */
630         unsigned long nohz_flags;
631 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
632 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
633         unsigned long last_sched_tick;
634 #endif
635         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
636         struct load_weight load;
637         unsigned long nr_load_updates;
638         u64 nr_switches;
639
640         struct cfs_rq cfs;
641         struct rt_rq rt;
642         struct dl_rq dl;
643
644 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
645         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
646         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
647 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
648
649         /*
650          * This is part of a global counter where only the total sum
651          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
652          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
653          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
654          */
655         unsigned long nr_uninterruptible;
656
657         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
658         unsigned long next_balance;
659         struct mm_struct *prev_mm;
660
661         unsigned int clock_skip_update;
662         u64 clock;
663         u64 clock_task;
664
665         atomic_t nr_iowait;
666
667 #ifdef CONFIG_SMP
668         struct root_domain *rd;
669         struct sched_domain *sd;
670
671         unsigned long cpu_capacity;
672         unsigned long cpu_capacity_orig;
673
674         struct callback_head *balance_callback;
675
676         unsigned char idle_balance;
677         /* For active balancing */
678         int active_balance;
679         int push_cpu;
680         struct cpu_stop_work active_balance_work;
681         /* cpu of this runqueue: */
682         int cpu;
683         int online;
684
685         struct list_head cfs_tasks;
686
687         u64 rt_avg;
688         u64 age_stamp;
689         u64 idle_stamp;
690         u64 avg_idle;
691
692         /* This is used to determine avg_idle's max value */
693         u64 max_idle_balance_cost;
694 #endif
695
696 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
697         u64 prev_irq_time;
698 #endif
699 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
700         u64 prev_steal_time;
701 #endif
702 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
703         u64 prev_steal_time_rq;
704 #endif
705
706         /* calc_load related fields */
707         unsigned long calc_load_update;
708         long calc_load_active;
709
710 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
711 #ifdef CONFIG_SMP
712         int hrtick_csd_pending;
713         struct call_single_data hrtick_csd;
714 #endif
715         struct hrtimer hrtick_timer;
716 #endif
717
718 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
719         /* latency stats */
720         struct sched_info rq_sched_info;
721         unsigned long long rq_cpu_time;
722         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
723
724         /* sys_sched_yield() stats */
725         unsigned int yld_count;
726
727         /* schedule() stats */
728         unsigned int sched_count;
729         unsigned int sched_goidle;
730
731         /* try_to_wake_up() stats */
732         unsigned int ttwu_count;
733         unsigned int ttwu_local;
734 #endif
735
736 #ifdef CONFIG_SMP
737         struct llist_head wake_list;
738 #endif
739
740 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
741         /* Must be inspected within a rcu lock section */
742         struct cpuidle_state *idle_state;
743 #endif
744 };
745
746 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
747 {
748 #ifdef CONFIG_SMP
749         return rq->cpu;
750 #else
751         return 0;
752 #endif
753 }
754
755 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
756
757 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
758 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
759 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
760 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
761 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
762
763 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
764 {
765         return READ_ONCE(rq->clock);
766 }
767
768 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
769 {
770         lockdep_assert_held(&rq->lock);
771         return rq->clock;
772 }
773
774 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
775 {
776         lockdep_assert_held(&rq->lock);
777         return rq->clock_task;
778 }
779
780 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
781 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
782
783 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
784 {
785         lockdep_assert_held(&rq->lock);
786         if (skip)
787                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
788         else
789                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
790 }
791
792 #ifdef CONFIG_NUMA
793 enum numa_topology_type {
794         NUMA_DIRECT,
795         NUMA_GLUELESS_MESH,
796         NUMA_BACKPLANE,
797 };
798 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
799 extern int sched_max_numa_distance;
800 extern bool find_numa_distance(int distance);
801 #endif
802
803 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
804 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
805 enum numa_faults_stats {
806         NUMA_MEM = 0,
807         NUMA_CPU,
808         NUMA_MEMBUF,
809         NUMA_CPUBUF
810 };
811 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
812 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
813 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
814 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
815
816 #ifdef CONFIG_SMP
817
818 static inline void
819 queue_balance_callback(struct rq *rq,
820                        struct callback_head *head,
821                        void (*func)(struct rq *rq))
822 {
823         lockdep_assert_held(&rq->lock);
824
825         if (unlikely(head->next))
826                 return;
827
828         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
829         head->next = rq->balance_callback;
830         rq->balance_callback = head;
831 }
832
833 extern void sched_ttwu_pending(void);
834
835 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
836         rcu_dereference_check((p), \
837                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
838
839 /*
840  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
841  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
842  *
843  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
844  * preempt-disabled sections.
845  */
846 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
847         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
848                         __sd; __sd = __sd->parent)
849
850 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
851
852 /**
853  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
854  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
855  *              be returned.
856  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
857  *              for the given cpu.
858  *
859  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
860  */
861 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
862 {
863         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
864
865         for_each_domain(cpu, sd) {
866                 if (!(sd->flags & flag))
867                         break;
868                 hsd = sd;
869         }
870
871         return hsd;
872 }
873
874 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
875 {
876         struct sched_domain *sd;
877
878         for_each_domain(cpu, sd) {
879                 if (sd->flags & flag)
880                         break;
881         }
882
883         return sd;
884 }
885
886 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
887 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
888 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
889 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
890 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
891 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
892
893 struct sched_group_capacity {
894         atomic_t ref;
895         /*
896          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
897          * for a single CPU.
898          */
899         unsigned int capacity;
900         unsigned long next_update;
901         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
902
903         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
904 };
905
906 struct sched_group {
907         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
908         atomic_t ref;
909
910         unsigned int group_weight;
911         struct sched_group_capacity *sgc;
912
913         /*
914          * The CPUs this group covers.
915          *
916          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
917          * by attaching extra space to the end of the structure,
918          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
919          */
920         unsigned long cpumask[0];
921 };
922
923 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
924 {
925         return to_cpumask(sg->cpumask);
926 }
927
928 /*
929  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
930  * tree.
931  */
932 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
933 {
934         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
935 }
936
937 /**
938  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
939  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
940  */
941 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
942 {
943         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
944 }
945
946 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
947
948 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
949 void register_sched_domain_sysctl(void);
950 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
951 #else
952 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
953 {
954 }
955 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
956 {
957 }
958 #endif
959
960 #else
961
962 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
963
964 #endif /* CONFIG_SMP */
965
966 #include "stats.h"
967 #include "auto_group.h"
968
969 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
970
971 /*
972  * Return the group to which this tasks belongs.
973  *
974  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
975  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
976  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
977  *
978  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
979  * core changes this before calling sched_move_task().
980  *
981  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
982  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
983  */
984 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
985 {
986         return p->sched_task_group;
987 }
988
989 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
990 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
991 {
992 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
993         struct task_group *tg = task_group(p);
994 #endif
995
996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
997         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
998         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
999         p->se.parent = tg->se[cpu];
1000 #endif
1001
1002 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1003         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1004         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1005 #endif
1006 }
1007
1008 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1009
1010 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1011 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1012 {
1013         return NULL;
1014 }
1015
1016 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1017
1018 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1019 {
1020         set_task_rq(p, cpu);
1021 #ifdef CONFIG_SMP
1022         /*
1023          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1024          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1025          * per-task data have been completed by this moment.
1026          */
1027         smp_wmb();
1028 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1029         p->cpu = cpu;
1030 #else
1031         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1032 #endif
1033         p->wake_cpu = cpu;
1034 #endif
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1039  */
1040 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1041 # include <linux/static_key.h>
1042 # define const_debug __read_mostly
1043 #else
1044 # define const_debug const
1045 #endif
1046
1047 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1048
1049 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1050         __SCHED_FEAT_##name ,
1051
1052 enum {
1053 #include "features.h"
1054         __SCHED_FEAT_NR,
1055 };
1056
1057 #undef SCHED_FEAT
1058
1059 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1060 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1061 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1062 {                                                                       \
1063         return static_key_##enabled(key);                               \
1064 }
1065
1066 #include "features.h"
1067
1068 #undef SCHED_FEAT
1069
1070 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1071 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1072 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1073 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1074 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1075
1076 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1077 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1078
1079 static inline u64 global_rt_period(void)
1080 {
1081         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1082 }
1083
1084 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1085 {
1086         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1087                 return RUNTIME_INF;
1088
1089         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1090 }
1091
1092 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1093 {
1094         return rq->curr == p;
1095 }
1096
1097 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1098 {
1099 #ifdef CONFIG_SMP
1100         return p->on_cpu;
1101 #else
1102         return task_current(rq, p);
1103 #endif
1104 }
1105
1106 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1107 {
1108         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1109 }
1110
1111 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1112 {
1113         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1114 }
1115
1116 #ifndef prepare_arch_switch
1117 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1118 #endif
1119 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1120 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1121 #endif
1122
1123 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1124 {
1125 #ifdef CONFIG_SMP
1126         /*
1127          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1128          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1129          * here.
1130          */
1131         next->on_cpu = 1;
1132 #endif
1133 }
1134
1135 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         /*
1139          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1140          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1141          * finished.
1142          *
1143          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1144          * happen before this.
1145          *
1146          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
1147          */
1148         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1149 #endif
1150 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1151         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1152         rq->lock.owner = current;
1153 #endif
1154         /*
1155          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1156          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1157          * prev into current:
1158          */
1159         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1160
1161         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1162 }
1163
1164 /*
1165  * wake flags
1166  */
1167 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1168 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1169 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1170
1171 /*
1172  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1173  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1174  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1175  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1176  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1177  * slice expiry etc.
1178  */
1179
1180 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1181 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1182
1183 extern const int sched_prio_to_weight[40];
1184 extern const u32 sched_prio_to_wmult[40];
1185
1186 /*
1187  * {de,en}queue flags:
1188  *
1189  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1190  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1191  *
1192  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1193  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1194  *                should preserve as much state as possible.
1195  *
1196  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1197  *        in the runqueue.
1198  *
1199  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1200  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1201  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1202  *
1203  */
1204
1205 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1206 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* matches ENQUEUE_RESTORE */
1207 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* matches ENQUEUE_MOVE */
1208
1209 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1210 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1211 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1212
1213 #define ENQUEUE_HEAD            0x08
1214 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x10
1215 #ifdef CONFIG_SMP
1216 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x20
1217 #else
1218 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1219 #endif
1220
1221 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1222
1223 struct sched_class {
1224         const struct sched_class *next;
1225
1226         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1227         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1228         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1229         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1230
1231         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1232
1233         /*
1234          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1235          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1236          * something equivalent.
1237          *
1238          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1239          * tasks.
1240          */
1241         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1242                                                 struct task_struct *prev,
1243                                                 struct pin_cookie cookie);
1244         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1245
1246 #ifdef CONFIG_SMP
1247         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1248         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1249
1250         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1251
1252         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1253                                  const struct cpumask *newmask);
1254
1255         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1256         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1257 #endif
1258
1259         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1260         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1261         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1262         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1263
1264         /*
1265          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1266          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1267          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1268          */
1269         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1270         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1271         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1272                              int oldprio);
1273
1274         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1275                                          struct task_struct *task);
1276
1277         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1278
1279 #define TASK_SET_GROUP  0
1280 #define TASK_MOVE_GROUP 1
1281
1282 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1283         void (*task_change_group) (struct task_struct *p, int type);
1284 #endif
1285 };
1286
1287 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1288 {
1289         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1290 }
1291
1292 static inline void set_curr_task(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1293 {
1294         curr->sched_class->set_curr_task(rq);
1295 }
1296
1297 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1298 #define for_each_class(class) \
1299    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1300
1301 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1302 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1303 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1304 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1305 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1306
1307
1308 #ifdef CONFIG_SMP
1309
1310 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1311
1312 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1313
1314 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1315
1316 #endif
1317
1318 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1319 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1320                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1321 {
1322         rq->idle_state = idle_state;
1323 }
1324
1325 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1326 {
1327         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1328         return rq->idle_state;
1329 }
1330 #else
1331 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1332                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1333 {
1334 }
1335
1336 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1337 {
1338         return NULL;
1339 }
1340 #endif
1341
1342 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1343 extern void sched_init_granularity(void);
1344 extern void update_max_interval(void);
1345
1346 extern void init_sched_dl_class(void);
1347 extern void init_sched_rt_class(void);
1348 extern void init_sched_fair_class(void);
1349
1350 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1351 extern void resched_cpu(int cpu);
1352
1353 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1354 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1355
1356 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1357 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1358 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1359
1360 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1361
1362 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1363 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1364
1365 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1366 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1367
1368 /*
1369  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1370  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1371  * nohz mode if necessary.
1372  */
1373 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1374 {
1375         int cpu;
1376
1377         if (!tick_nohz_full_enabled())
1378                 return;
1379
1380         cpu = cpu_of(rq);
1381
1382         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1383                 return;
1384
1385         if (sched_can_stop_tick(rq))
1386                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1387         else
1388                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1389 }
1390 #else
1391 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1392 #endif
1393
1394 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1395 {
1396         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1397
1398         rq->nr_running = prev_nr + count;
1399
1400         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1401 #ifdef CONFIG_SMP
1402                 if (!rq->rd->overload)
1403                         rq->rd->overload = true;
1404 #endif
1405         }
1406
1407         sched_update_tick_dependency(rq);
1408 }
1409
1410 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1411 {
1412         rq->nr_running -= count;
1413         /* Check if we still need preemption */
1414         sched_update_tick_dependency(rq);
1415 }
1416
1417 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1418 {
1419 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1420         rq->last_sched_tick = jiffies;
1421 #endif
1422 }
1423
1424 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1425
1426 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1427 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1428
1429 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1430
1431 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1432 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1433 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1434
1435 static inline u64 sched_avg_period(void)
1436 {
1437         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1438 }
1439
1440 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1441
1442 /*
1443  * Use hrtick when:
1444  *  - enabled by features
1445  *  - hrtimer is actually high res
1446  */
1447 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1448 {
1449         if (!sched_feat(HRTICK))
1450                 return 0;
1451         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1452                 return 0;
1453         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1454 }
1455
1456 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1457
1458 #else
1459
1460 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1461 {
1462         return 0;
1463 }
1464
1465 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1466
1467 #ifdef CONFIG_SMP
1468 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1469
1470 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1471 static __always_inline
1472 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1473 {
1474         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1475 }
1476 #endif
1477
1478 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1479 static __always_inline
1480 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1481 {
1482         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1483                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1484
1485         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1490 {
1491         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1492         sched_avg_update(rq);
1493 }
1494 #else
1495 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1496 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1497 #endif
1498
1499 struct rq_flags {
1500         unsigned long flags;
1501         struct pin_cookie cookie;
1502 };
1503
1504 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1505         __acquires(rq->lock);
1506 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1507         __acquires(p->pi_lock)
1508         __acquires(rq->lock);
1509
1510 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1511         __releases(rq->lock)
1512 {
1513         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1514         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1515 }
1516
1517 static inline void
1518 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1519         __releases(rq->lock)
1520         __releases(p->pi_lock)
1521 {
1522         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1523         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1524         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1525 }
1526
1527 #ifdef CONFIG_SMP
1528 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1529
1530 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1531
1532 /*
1533  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1534  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1535  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1536  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1537  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1538  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1539  */
1540 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1541         __releases(this_rq->lock)
1542         __acquires(busiest->lock)
1543         __acquires(this_rq->lock)
1544 {
1545         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1546         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1547
1548         return 1;
1549 }
1550
1551 #else
1552 /*
1553  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1554  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1555  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1556  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1557  * regardless of entry order into the function.
1558  */
1559 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1560         __releases(this_rq->lock)
1561         __acquires(busiest->lock)
1562         __acquires(this_rq->lock)
1563 {
1564         int ret = 0;
1565
1566         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1567                 if (busiest < this_rq) {
1568                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1569                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1570                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1571                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1572                         ret = 1;
1573                 } else
1574                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1575                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1576         }
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1581
1582 /*
1583  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1584  */
1585 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1586 {
1587         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1588                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1589                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1590                 BUG_ON(1);
1591         }
1592
1593         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1594 }
1595
1596 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1597         __releases(busiest->lock)
1598 {
1599         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1600         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1601 }
1602
1603 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1604 {
1605         if (l1 > l2)
1606                 swap(l1, l2);
1607
1608         spin_lock(l1);
1609         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1610 }
1611
1612 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1613 {
1614         if (l1 > l2)
1615                 swap(l1, l2);
1616
1617         spin_lock_irq(l1);
1618         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1619 }
1620
1621 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1622 {
1623         if (l1 > l2)
1624                 swap(l1, l2);
1625
1626         raw_spin_lock(l1);
1627         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1632  *
1633  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1634  * you need to do so manually before calling.
1635  */
1636 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1637         __acquires(rq1->lock)
1638         __acquires(rq2->lock)
1639 {
1640         BUG_ON(!irqs_disabled());
1641         if (rq1 == rq2) {
1642                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1643                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1644         } else {
1645                 if (rq1 < rq2) {
1646                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1647                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1648                 } else {
1649                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1650                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1651                 }
1652         }
1653 }
1654
1655 /*
1656  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1657  *
1658  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1659  * you need to do so manually after calling.
1660  */
1661 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1662         __releases(rq1->lock)
1663         __releases(rq2->lock)
1664 {
1665         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1666         if (rq1 != rq2)
1667                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1668         else
1669                 __release(rq2->lock);
1670 }
1671
1672 #else /* CONFIG_SMP */
1673
1674 /*
1675  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1676  *
1677  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1678  * you need to do so manually before calling.
1679  */
1680 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1681         __acquires(rq1->lock)
1682         __acquires(rq2->lock)
1683 {
1684         BUG_ON(!irqs_disabled());
1685         BUG_ON(rq1 != rq2);
1686         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1687         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1688 }
1689
1690 /*
1691  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1692  *
1693  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1694  * you need to do so manually after calling.
1695  */
1696 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1697         __releases(rq1->lock)
1698         __releases(rq2->lock)
1699 {
1700         BUG_ON(rq1 != rq2);
1701         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1702         __release(rq2->lock);
1703 }
1704
1705 #endif
1706
1707 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1708 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1709
1710 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1711 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1712 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1713 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1714 extern void
1715 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1716
1717 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1718 extern void
1719 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1720 extern void
1721 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1722         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1723 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1724 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1725
1726 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1727 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1728 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1729
1730 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1731 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1732
1733 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1734 enum rq_nohz_flag_bits {
1735         NOHZ_TICK_STOPPED,
1736         NOHZ_BALANCE_KICK,
1737 };
1738
1739 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1740
1741 extern void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu);
1742 #else
1743 static inline void nohz_balance_exit_idle(unsigned int cpu) { }
1744 #endif
1745
1746 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1747 struct irqtime {
1748         u64                     total;
1749         u64                     tick_delta;
1750         u64                     irq_start_time;
1751         struct u64_stats_sync   sync;
1752 };
1753
1754 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
1755
1756 /*
1757  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
1758  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
1759  * and never move forward.
1760  */
1761 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1762 {
1763         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
1764         unsigned int seq;
1765         u64 total;
1766
1767         do {
1768                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
1769                 total = irqtime->total;
1770         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
1771
1772         return total;
1773 }
1774 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1775
1776 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
1777 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
1778
1779 /**
1780  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
1781  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
1782  * @flags: Update reason flags.
1783  *
1784  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
1785  * being updated.
1786  *
1787  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
1788  *
1789  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
1790  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
1791  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
1792  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS,
1793  * though, because they may not be coming in if RT or deadline tasks are active
1794  * all the time (or there are RT and DL tasks only).
1795  *
1796  * As a workaround for that issue, this function is called by the RT and DL
1797  * sched classes to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
1798  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
1799  * solutions targeted more specifically at RT and DL tasks.
1800  */
1801 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
1802 {
1803         struct update_util_data *data;
1804
1805         data = rcu_dereference_sched(*this_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data));
1806         if (data)
1807                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
1808 }
1809
1810 static inline void cpufreq_update_this_cpu(struct rq *rq, unsigned int flags)
1811 {
1812         if (cpu_of(rq) == smp_processor_id())
1813                 cpufreq_update_util(rq, flags);
1814 }
1815 #else
1816 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
1817 static inline void cpufreq_update_this_cpu(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
1818 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1819
1820 #ifdef arch_scale_freq_capacity
1821 #ifndef arch_scale_freq_invariant
1822 #define arch_scale_freq_invariant()     (true)
1823 #endif
1824 #else /* arch_scale_freq_capacity */
1825 #define arch_scale_freq_invariant()     (false)
1826 #endif