60a6cbc1eb7a18dc0c2e71d4f30a523bc558850b
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/sched/sysctl.h>
4 #include <linux/sched/rt.h>
5 #include <linux/sched/deadline.h>
6 #include <linux/mutex.h>
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/stop_machine.h>
9 #include <linux/irq_work.h>
10 #include <linux/tick.h>
11 #include <linux/slab.h>
12
13 #include "cpupri.h"
14 #include "cpudeadline.h"
15 #include "cpuacct.h"
16
17 struct rq;
18 struct cpuidle_state;
19
20 /* task_struct::on_rq states: */
21 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
22 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
23
24 extern __read_mostly int scheduler_running;
25
26 extern unsigned long calc_load_update;
27 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
28
29 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
30 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
31
32 #ifdef CONFIG_SMP
33 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
34 #else
35 static inline void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq) { }
36 #endif
37
38 /*
39  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
40  */
41 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
42
43 /*
44  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
45  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
46  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
47  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
48  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
49  *
50  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
51  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
52  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
53  * increased costs.
54  */
55 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
56 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
57 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
58 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
59 #else
60 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
61 # define scale_load(w)          (w)
62 # define scale_load_down(w)     (w)
63 #endif
64
65 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
66 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
67
68 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
69 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
70
71 /*
72  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
73  * 10 -> just above 1us
74  * 9  -> just above 0.5us
75  */
76 #define DL_SCALE (10)
77
78 /*
79  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
80  */
81
82 /*
83  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
84  */
85 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
86
87 static inline int idle_policy(int policy)
88 {
89         return policy == SCHED_IDLE;
90 }
91 static inline int fair_policy(int policy)
92 {
93         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
94 }
95
96 static inline int rt_policy(int policy)
97 {
98         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
99 }
100
101 static inline int dl_policy(int policy)
102 {
103         return policy == SCHED_DEADLINE;
104 }
105 static inline bool valid_policy(int policy)
106 {
107         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
108                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
109 }
110
111 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
112 {
113         return rt_policy(p->policy);
114 }
115
116 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
117 {
118         return dl_policy(p->policy);
119 }
120
121 /*
122  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
123  */
124 static inline bool
125 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
126 {
127         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
128 }
129
130 /*
131  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
132  */
133 struct rt_prio_array {
134         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
135         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
136 };
137
138 struct rt_bandwidth {
139         /* nests inside the rq lock: */
140         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
141         ktime_t                 rt_period;
142         u64                     rt_runtime;
143         struct hrtimer          rt_period_timer;
144         unsigned int            rt_period_active;
145 };
146
147 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
148
149 /*
150  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
151  * we need some place where:
152  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
153  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
154  *
155  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
156  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
157  * that, since here we are only interested in admission control, we
158  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
159  * need a timer to replenish it.
160  *
161  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
162  * meaning that:
163  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
164  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
165  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
166  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
167  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
168  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
169  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
170  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
171  * control.
172  */
173 struct dl_bandwidth {
174         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
175         u64 dl_runtime;
176         u64 dl_period;
177 };
178
179 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
180 {
181         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
182 }
183
184 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
185
186 struct dl_bw {
187         raw_spinlock_t lock;
188         u64 bw, total_bw;
189 };
190
191 static inline
192 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
193 {
194         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
195 }
196
197 static inline
198 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
199 {
200         dl_b->total_bw += tsk_bw;
201 }
202
203 static inline
204 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
205 {
206         return dl_b->bw != -1 &&
207                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
208 }
209
210 extern struct mutex sched_domains_mutex;
211
212 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
213
214 #include <linux/cgroup.h>
215
216 struct cfs_rq;
217 struct rt_rq;
218
219 extern struct list_head task_groups;
220
221 struct cfs_bandwidth {
222 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
223         raw_spinlock_t lock;
224         ktime_t period;
225         u64 quota, runtime;
226         s64 hierarchical_quota;
227         u64 runtime_expires;
228
229         int idle, period_active;
230         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
231         struct list_head throttled_cfs_rq;
232
233         /* statistics */
234         int nr_periods, nr_throttled;
235         u64 throttled_time;
236 #endif
237 };
238
239 /* task group related information */
240 struct task_group {
241         struct cgroup_subsys_state css;
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244         /* schedulable entities of this group on each cpu */
245         struct sched_entity **se;
246         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
247         struct cfs_rq **cfs_rq;
248         unsigned long shares;
249
250 #ifdef  CONFIG_SMP
251         atomic_long_t load_avg;
252 #endif
253 #endif
254
255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
256         struct sched_rt_entity **rt_se;
257         struct rt_rq **rt_rq;
258
259         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
260 #endif
261
262         struct rcu_head rcu;
263         struct list_head list;
264
265         struct task_group *parent;
266         struct list_head siblings;
267         struct list_head children;
268
269 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
270         struct autogroup *autogroup;
271 #endif
272
273         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
274 };
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
278
279 /*
280  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
281  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
282  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
283  * too large, so as the shares value of a task group.
284  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
285  *  limitation from this.)
286  */
287 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
288 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
289 #endif
290
291 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
292
293 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
294                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
295
296 /*
297  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
298  * leaving it for the final time.
299  *
300  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
301  */
302 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
303 {
304         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
305 }
306
307 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
308
309 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
310 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
311 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
312 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
313                         struct sched_entity *se, int cpu,
314                         struct sched_entity *parent);
315 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
316 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
317
318 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
319 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
320 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
321
322 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
323 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
324 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
325                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
326                 struct sched_rt_entity *parent);
327
328 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
329 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
330                                struct task_group *parent);
331 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
332 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
333
334 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
335
336 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
337 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
338 #endif
339
340 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
341
342 struct cfs_bandwidth { };
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned int nr_running, h_nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353 #ifndef CONFIG_64BIT
354         u64 min_vruntime_copy;
355 #endif
356
357         struct rb_root tasks_timeline;
358         struct rb_node *rb_leftmost;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
365
366 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
367         unsigned int nr_spread_over;
368 #endif
369
370 #ifdef CONFIG_SMP
371         /*
372          * CFS load tracking
373          */
374         struct sched_avg avg;
375         u64 runnable_load_sum;
376         unsigned long runnable_load_avg;
377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
378         unsigned long tg_load_avg_contrib;
379 #endif
380         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
381 #ifndef CONFIG_64BIT
382         u64 load_last_update_time_copy;
383 #endif
384
385 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
386         /*
387          *   h_load = weight * f(tg)
388          *
389          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
390          * this group.
391          */
392         unsigned long h_load;
393         u64 last_h_load_update;
394         struct sched_entity *h_load_next;
395 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
396 #endif /* CONFIG_SMP */
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
400
401         /*
402          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
403          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
404          * (like users, containers etc.)
405          *
406          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
407          * list is used during load balance.
408          */
409         int on_list;
410         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
411         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
412
413 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
414         int runtime_enabled;
415         u64 runtime_expires;
416         s64 runtime_remaining;
417
418         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
419         u64 throttled_clock_task_time;
420         int throttled, throttle_count;
421         struct list_head throttled_list;
422 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
423 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
424 };
425
426 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
427 {
428         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
429 }
430
431 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
432 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
433 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
434 #endif
435
436 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
437 struct rt_rq {
438         struct rt_prio_array active;
439         unsigned int rt_nr_running;
440 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
441         struct {
442                 int curr; /* highest queued rt task prio */
443 #ifdef CONFIG_SMP
444                 int next; /* next highest */
445 #endif
446         } highest_prio;
447 #endif
448 #ifdef CONFIG_SMP
449         unsigned long rt_nr_migratory;
450         unsigned long rt_nr_total;
451         int overloaded;
452         struct plist_head pushable_tasks;
453 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
454         int push_flags;
455         int push_cpu;
456         struct irq_work push_work;
457         raw_spinlock_t push_lock;
458 #endif
459 #endif /* CONFIG_SMP */
460         int rt_queued;
461
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct task_group *tg;
473 #endif
474 };
475
476 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
477 struct dl_rq {
478         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
479         struct rb_root rb_root;
480         struct rb_node *rb_leftmost;
481
482         unsigned long dl_nr_running;
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         /*
486          * Deadline values of the currently executing and the
487          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
488          * the decision wether or not a ready but not running task
489          * should migrate somewhere else.
490          */
491         struct {
492                 u64 curr;
493                 u64 next;
494         } earliest_dl;
495
496         unsigned long dl_nr_migratory;
497         int overloaded;
498
499         /*
500          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
501          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
502          * of the leftmost (earliest deadline) element.
503          */
504         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
505         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
506 #else
507         struct dl_bw dl_bw;
508 #endif
509 };
510
511 #ifdef CONFIG_SMP
512
513 /*
514  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
515  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
516  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
517  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
518  * object.
519  *
520  */
521 struct root_domain {
522         atomic_t refcount;
523         atomic_t rto_count;
524         struct rcu_head rcu;
525         cpumask_var_t span;
526         cpumask_var_t online;
527
528         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
529         bool overload;
530
531         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
532         bool overutilized;
533
534         /*
535          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
536          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
537          */
538         cpumask_var_t dlo_mask;
539         atomic_t dlo_count;
540         struct dl_bw dl_bw;
541         struct cpudl cpudl;
542
543         /*
544          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
545          * one runnable RT task.
546          */
547         cpumask_var_t rto_mask;
548         struct cpupri cpupri;
549
550         /* Maximum cpu capacity in the system. */
551         unsigned long max_cpu_capacity;
552 };
553
554 extern struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif /* CONFIG_SMP */
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         raw_spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned int nr_running;
574 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
575         unsigned int nr_numa_running;
576         unsigned int nr_preferred_running;
577 #endif
578         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
579         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
580         unsigned long last_load_update_tick;
581 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
582         u64 nohz_stamp;
583         unsigned long nohz_flags;
584 #endif
585 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
586         unsigned long last_sched_tick;
587 #endif
588         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
589         struct load_weight load;
590         unsigned long nr_load_updates;
591         u64 nr_switches;
592
593         struct cfs_rq cfs;
594         struct rt_rq rt;
595         struct dl_rq dl;
596
597 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
598         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
599         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
600 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
601
602         /*
603          * This is part of a global counter where only the total sum
604          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
605          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
606          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
607          */
608         unsigned long nr_uninterruptible;
609
610         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
611         unsigned long next_balance;
612         struct mm_struct *prev_mm;
613
614         unsigned int clock_skip_update;
615         u64 clock;
616         u64 clock_task;
617
618         atomic_t nr_iowait;
619
620 #ifdef CONFIG_SMP
621         struct root_domain *rd;
622         struct sched_domain *sd;
623
624         unsigned long cpu_capacity;
625         unsigned long cpu_capacity_orig;
626
627         struct callback_head *balance_callback;
628
629         unsigned char idle_balance;
630         /* For active balancing */
631         int active_balance;
632         int push_cpu;
633         struct cpu_stop_work active_balance_work;
634         /* cpu of this runqueue: */
635         int cpu;
636         int online;
637
638         struct list_head cfs_tasks;
639
640         u64 rt_avg;
641         u64 age_stamp;
642         u64 idle_stamp;
643         u64 avg_idle;
644
645         /* This is used to determine avg_idle's max value */
646         u64 max_idle_balance_cost;
647 #endif
648
649 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
650         u64 prev_irq_time;
651 #endif
652 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
653         u64 prev_steal_time;
654 #endif
655 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
656         u64 prev_steal_time_rq;
657 #endif
658
659         /* calc_load related fields */
660         unsigned long calc_load_update;
661         long calc_load_active;
662
663 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
664 #ifdef CONFIG_SMP
665         int hrtick_csd_pending;
666         struct call_single_data hrtick_csd;
667 #endif
668         struct hrtimer hrtick_timer;
669 #endif
670
671 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
672         /* latency stats */
673         struct sched_info rq_sched_info;
674         unsigned long long rq_cpu_time;
675         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
676
677         /* sys_sched_yield() stats */
678         unsigned int yld_count;
679
680         /* schedule() stats */
681         unsigned int sched_count;
682         unsigned int sched_goidle;
683
684         /* try_to_wake_up() stats */
685         unsigned int ttwu_count;
686         unsigned int ttwu_local;
687 #endif
688
689 #ifdef CONFIG_SMP
690         struct llist_head wake_list;
691 #endif
692
693 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
694         /* Must be inspected within a rcu lock section */
695         struct cpuidle_state *idle_state;
696 #endif
697 };
698
699 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
700 {
701 #ifdef CONFIG_SMP
702         return rq->cpu;
703 #else
704         return 0;
705 #endif
706 }
707
708 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
709
710 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
711 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
712 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
713 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
714 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
715
716 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
717 {
718         return READ_ONCE(rq->clock);
719 }
720
721 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
722 {
723         lockdep_assert_held(&rq->lock);
724         return rq->clock;
725 }
726
727 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
728 {
729         lockdep_assert_held(&rq->lock);
730         return rq->clock_task;
731 }
732
733 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
734 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
735
736 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
737 {
738         lockdep_assert_held(&rq->lock);
739         if (skip)
740                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
741         else
742                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
743 }
744
745 #ifdef CONFIG_NUMA
746 enum numa_topology_type {
747         NUMA_DIRECT,
748         NUMA_GLUELESS_MESH,
749         NUMA_BACKPLANE,
750 };
751 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
752 extern int sched_max_numa_distance;
753 extern bool find_numa_distance(int distance);
754 #endif
755
756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
757 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
758 enum numa_faults_stats {
759         NUMA_MEM = 0,
760         NUMA_CPU,
761         NUMA_MEMBUF,
762         NUMA_CPUBUF
763 };
764 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
765 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
766 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
767 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
768
769 #ifdef CONFIG_SMP
770
771 static inline void
772 queue_balance_callback(struct rq *rq,
773                        struct callback_head *head,
774                        void (*func)(struct rq *rq))
775 {
776         lockdep_assert_held(&rq->lock);
777
778         if (unlikely(head->next))
779                 return;
780
781         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
782         head->next = rq->balance_callback;
783         rq->balance_callback = head;
784 }
785
786 extern void sched_ttwu_pending(void);
787
788 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
789         rcu_dereference_check((p), \
790                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
791
792 /*
793  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
794  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
795  *
796  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
797  * preempt-disabled sections.
798  */
799 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
800         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
801                         __sd; __sd = __sd->parent)
802
803 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
804
805 /**
806  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
807  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
808  *              be returned.
809  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
810  *              for the given cpu.
811  *
812  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
813  */
814 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
815 {
816         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
817
818         for_each_domain(cpu, sd) {
819                 if (!(sd->flags & flag))
820                         break;
821                 hsd = sd;
822         }
823
824         return hsd;
825 }
826
827 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
828 {
829         struct sched_domain *sd;
830
831         for_each_domain(cpu, sd) {
832                 if (sd->flags & flag)
833                         break;
834         }
835
836         return sd;
837 }
838
839 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
840 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
841 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
842 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
843 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
844 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
845 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
846 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
847
848 struct sched_group_capacity {
849         atomic_t ref;
850         /*
851          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
852          * for a single CPU.
853          */
854         unsigned int capacity;
855         unsigned long next_update;
856         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
857         /*
858          * Number of busy cpus in this group.
859          */
860         atomic_t nr_busy_cpus;
861
862         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
863 };
864
865 struct sched_group {
866         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
867         atomic_t ref;
868
869         unsigned int group_weight;
870         struct sched_group_capacity *sgc;
871         const struct sched_group_energy const *sge;
872
873         /*
874          * The CPUs this group covers.
875          *
876          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
877          * by attaching extra space to the end of the structure,
878          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
879          */
880         unsigned long cpumask[0];
881 };
882
883 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
884 {
885         return to_cpumask(sg->cpumask);
886 }
887
888 /*
889  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
890  * tree.
891  */
892 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
893 {
894         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
895 }
896
897 /**
898  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
899  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
900  */
901 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
902 {
903         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
904 }
905
906 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
907
908 #else
909
910 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
911
912 #endif /* CONFIG_SMP */
913
914 #include "stats.h"
915 #include "auto_group.h"
916
917 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
918
919 /*
920  * Return the group to which this tasks belongs.
921  *
922  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
923  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
924  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
925  *
926  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
927  * core changes this before calling sched_move_task().
928  *
929  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
930  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
931  */
932 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
933 {
934         return p->sched_task_group;
935 }
936
937 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
938 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
939 {
940 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
941         struct task_group *tg = task_group(p);
942 #endif
943
944 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
945         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
946         p->se.parent = tg->se[cpu];
947 #endif
948
949 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
950         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
951         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
952 #endif
953 }
954
955 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
956
957 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
958 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
959 {
960         return NULL;
961 }
962
963 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
964
965 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
966 {
967         set_task_rq(p, cpu);
968 #ifdef CONFIG_SMP
969         /*
970          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
971          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
972          * per-task data have been completed by this moment.
973          */
974         smp_wmb();
975         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
976         p->wake_cpu = cpu;
977 #endif
978 }
979
980 /*
981  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
982  */
983 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
984 # include <linux/static_key.h>
985 # define const_debug __read_mostly
986 #else
987 # define const_debug const
988 #endif
989
990 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
991
992 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
993         __SCHED_FEAT_##name ,
994
995 enum {
996 #include "features.h"
997         __SCHED_FEAT_NR,
998 };
999
1000 #undef SCHED_FEAT
1001
1002 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1003 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1004 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1005 {                                                                       \
1006         return static_key_##enabled(key);                               \
1007 }
1008
1009 #include "features.h"
1010
1011 #undef SCHED_FEAT
1012
1013 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1014 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1015 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1016 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1017 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1018
1019 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1020
1021 static inline u64 global_rt_period(void)
1022 {
1023         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1024 }
1025
1026 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1027 {
1028         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1029                 return RUNTIME_INF;
1030
1031         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1032 }
1033
1034 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1035 {
1036         return rq->curr == p;
1037 }
1038
1039 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_SMP
1042         return p->on_cpu;
1043 #else
1044         return task_current(rq, p);
1045 #endif
1046 }
1047
1048 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1049 {
1050         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1051 }
1052
1053 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1054 {
1055         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1056 }
1057
1058 #ifndef prepare_arch_switch
1059 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1060 #endif
1061 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1062 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1063 #endif
1064
1065 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1066 {
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068         /*
1069          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1070          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1071          * here.
1072          */
1073         next->on_cpu = 1;
1074 #endif
1075 }
1076
1077 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1078 {
1079 #ifdef CONFIG_SMP
1080         /*
1081          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1082          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1083          * finished.
1084          *
1085          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1086          * happen before this.
1087          *
1088          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1089          */
1090         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1091 #endif
1092 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1093         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1094         rq->lock.owner = current;
1095 #endif
1096         /*
1097          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1098          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1099          * prev into current:
1100          */
1101         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1102
1103         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * wake flags
1108  */
1109 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1110 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1111 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1112
1113 /*
1114  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1115  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1116  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1117  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1118  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1119  * slice expiry etc.
1120  */
1121
1122 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1123 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1124
1125 /*
1126  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1127  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1128  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1129  * that remained on nice 0.
1130  *
1131  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1132  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1133  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1134  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1135  * the relative distance between them is ~25%.)
1136  */
1137 static const int prio_to_weight[40] = {
1138  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1139  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1140  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1141  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1142  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1143  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1144  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1145  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1146 };
1147
1148 /*
1149  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1150  *
1151  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1152  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1153  * into multiplications:
1154  */
1155 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1156  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1157  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1158  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1159  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1160  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1161  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1162  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1163  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1164 };
1165
1166 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1167 #define ENQUEUE_HEAD            0x02
1168 #ifdef CONFIG_SMP
1169 #define ENQUEUE_WAKING          0x04    /* sched_class::task_waking was called */
1170 #else
1171 #define ENQUEUE_WAKING          0x00
1172 #endif
1173 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x08
1174 #define ENQUEUE_RESTORE 0x10
1175
1176 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1177 #define DEQUEUE_SAVE            0x02
1178
1179 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1180
1181 struct sched_class {
1182         const struct sched_class *next;
1183
1184         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1185         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1186         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1187         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1188
1189         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1190
1191         /*
1192          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1193          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1194          * something equivalent.
1195          *
1196          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1197          * tasks.
1198          */
1199         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1200                                                 struct task_struct *prev);
1201         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1202
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1205         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1206
1207         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1208         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1209
1210         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1211                                  const struct cpumask *newmask);
1212
1213         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1214         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1215 #endif
1216
1217         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1218         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1219         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1220         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1221
1222         /*
1223          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1224          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1225          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1226          */
1227         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1228         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1229         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1230                              int oldprio);
1231
1232         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1233                                          struct task_struct *task);
1234
1235         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1236
1237 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1238         void (*task_move_group) (struct task_struct *p);
1239 #endif
1240 };
1241
1242 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1243 {
1244         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1245 }
1246
1247 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1248 #define for_each_class(class) \
1249    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1250
1251 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1252 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1253 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1254 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1255 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1256
1257
1258 #ifdef CONFIG_SMP
1259
1260 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1261
1262 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1263
1264 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1265 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1266
1267 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1268
1269 #else
1270
1271 static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
1272 static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
1273
1274 #endif
1275
1276 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1277 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1278                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1279 {
1280         rq->idle_state = idle_state;
1281 }
1282
1283 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1284 {
1285         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1286         return rq->idle_state;
1287 }
1288 #else
1289 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1290                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1291 {
1292 }
1293
1294 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1295 {
1296         return NULL;
1297 }
1298 #endif
1299
1300 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1301 extern void sched_init_granularity(void);
1302 extern void update_max_interval(void);
1303
1304 extern void init_sched_dl_class(void);
1305 extern void init_sched_rt_class(void);
1306 extern void init_sched_fair_class(void);
1307
1308 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1309 extern void resched_cpu(int cpu);
1310
1311 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1312 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1313
1314 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1315 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1316 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1317
1318 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1319
1320 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1321
1322 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1323 {
1324         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1325
1326         rq->nr_running = prev_nr + count;
1327
1328         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1329 #ifdef CONFIG_SMP
1330                 if (!rq->rd->overload)
1331                         rq->rd->overload = true;
1332 #endif
1333
1334 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1335                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1336                         /*
1337                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1338                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1339                          *
1340                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1341                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1342                          * from the target.
1343                          */
1344                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1345                 }
1346 #endif
1347         }
1348 }
1349
1350 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1351 {
1352         rq->nr_running -= count;
1353 }
1354
1355 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1356 {
1357 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1358         rq->last_sched_tick = jiffies;
1359 #endif
1360 }
1361
1362 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1363
1364 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1365 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1366
1367 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1368
1369 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1370 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1371 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1372
1373 static inline u64 sched_avg_period(void)
1374 {
1375         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1376 }
1377
1378 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1379
1380 /*
1381  * Use hrtick when:
1382  *  - enabled by features
1383  *  - hrtimer is actually high res
1384  */
1385 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1386 {
1387         if (!sched_feat(HRTICK))
1388                 return 0;
1389         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1390                 return 0;
1391         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1392 }
1393
1394 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1395
1396 #else
1397
1398 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1399 {
1400         return 0;
1401 }
1402
1403 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1404
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1407
1408 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1409 static __always_inline
1410 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1411 {
1412         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1413 }
1414 #endif
1415
1416 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1417 static __always_inline
1418 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1419 {
1420         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1421                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1422
1423         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1424 }
1425 #endif
1426
1427 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1428 {
1429         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1430         sched_avg_update(rq);
1431 }
1432 #else
1433 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1434 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1435 #endif
1436
1437 /*
1438  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1439  */
1440 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1441         __acquires(rq->lock)
1442 {
1443         struct rq *rq;
1444
1445         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1446
1447         for (;;) {
1448                 rq = task_rq(p);
1449                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1450                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1451                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1452                         return rq;
1453                 }
1454                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1455
1456                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1457                         cpu_relax();
1458         }
1459 }
1460
1461 /*
1462  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1463  */
1464 static inline struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1465         __acquires(p->pi_lock)
1466         __acquires(rq->lock)
1467 {
1468         struct rq *rq;
1469
1470         for (;;) {
1471                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1472                 rq = task_rq(p);
1473                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1474                 /*
1475                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
1476                  *
1477                  *      ACQUIRE (rq->lock)
1478                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
1479                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
1480                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
1481                  *                                      [L] ->on_rq
1482                  *      RELEASE (rq->lock)
1483                  *
1484                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
1485                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
1486                  *
1487                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
1488                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
1489                  */
1490                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1491                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1492                         return rq;
1493                 }
1494                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1495                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1496
1497                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1498                         cpu_relax();
1499         }
1500 }
1501
1502 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1503         __releases(rq->lock)
1504 {
1505         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1506         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1507 }
1508
1509 static inline void
1510 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1511         __releases(rq->lock)
1512         __releases(p->pi_lock)
1513 {
1514         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1515         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1516         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1517 }
1518
1519 #ifdef CONFIG_SMP
1520 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1521
1522 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1523
1524 /*
1525  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1526  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1527  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1528  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1529  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1530  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1531  */
1532 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1533         __releases(this_rq->lock)
1534         __acquires(busiest->lock)
1535         __acquires(this_rq->lock)
1536 {
1537         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1538         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1539
1540         return 1;
1541 }
1542
1543 #else
1544 /*
1545  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1546  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1547  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1548  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1549  * regardless of entry order into the function.
1550  */
1551 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1552         __releases(this_rq->lock)
1553         __acquires(busiest->lock)
1554         __acquires(this_rq->lock)
1555 {
1556         int ret = 0;
1557
1558         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1559                 if (busiest < this_rq) {
1560                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1561                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1562                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1563                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1564                         ret = 1;
1565                 } else
1566                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1567                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1568         }
1569         return ret;
1570 }
1571
1572 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1573
1574 /*
1575  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1576  */
1577 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1578 {
1579         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1580                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1581                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1582                 BUG_ON(1);
1583         }
1584
1585         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1586 }
1587
1588 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1589         __releases(busiest->lock)
1590 {
1591         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1592         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1593 }
1594
1595 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1596 {
1597         if (l1 > l2)
1598                 swap(l1, l2);
1599
1600         spin_lock(l1);
1601         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1602 }
1603
1604 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1605 {
1606         if (l1 > l2)
1607                 swap(l1, l2);
1608
1609         spin_lock_irq(l1);
1610         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1611 }
1612
1613 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1614 {
1615         if (l1 > l2)
1616                 swap(l1, l2);
1617
1618         raw_spin_lock(l1);
1619         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1624  *
1625  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1626  * you need to do so manually before calling.
1627  */
1628 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1629         __acquires(rq1->lock)
1630         __acquires(rq2->lock)
1631 {
1632         BUG_ON(!irqs_disabled());
1633         if (rq1 == rq2) {
1634                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1635                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1636         } else {
1637                 if (rq1 < rq2) {
1638                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1639                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1640                 } else {
1641                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1642                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1643                 }
1644         }
1645 }
1646
1647 /*
1648  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1649  *
1650  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1651  * you need to do so manually after calling.
1652  */
1653 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1654         __releases(rq1->lock)
1655         __releases(rq2->lock)
1656 {
1657         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1658         if (rq1 != rq2)
1659                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1660         else
1661                 __release(rq2->lock);
1662 }
1663
1664 #else /* CONFIG_SMP */
1665
1666 /*
1667  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1668  *
1669  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1670  * you need to do so manually before calling.
1671  */
1672 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1673         __acquires(rq1->lock)
1674         __acquires(rq2->lock)
1675 {
1676         BUG_ON(!irqs_disabled());
1677         BUG_ON(rq1 != rq2);
1678         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1679         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1680 }
1681
1682 /*
1683  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1684  *
1685  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1686  * you need to do so manually after calling.
1687  */
1688 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1689         __releases(rq1->lock)
1690         __releases(rq2->lock)
1691 {
1692         BUG_ON(rq1 != rq2);
1693         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1694         __release(rq2->lock);
1695 }
1696
1697 #endif
1698
1699 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1700 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1701
1702 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1703 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1704 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1705 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1706 extern void
1707 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1708
1709 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1710 extern void
1711 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1712 extern void
1713 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1714         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1715 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1716 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1717
1718 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1719 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1720 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1721
1722 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1723 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1724
1725 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1726 enum rq_nohz_flag_bits {
1727         NOHZ_TICK_STOPPED,
1728         NOHZ_BALANCE_KICK,
1729 };
1730
1731 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1735
1736 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1737 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1738
1739 #ifndef CONFIG_64BIT
1740 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1741
1742 static inline void irq_time_write_begin(void)
1743 {
1744         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1745         smp_wmb();
1746 }
1747
1748 static inline void irq_time_write_end(void)
1749 {
1750         smp_wmb();
1751         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1752 }
1753
1754 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1755 {
1756         u64 irq_time;
1757         unsigned seq;
1758
1759         do {
1760                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1761                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1762                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1763         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1764
1765         return irq_time;
1766 }
1767 #else /* CONFIG_64BIT */
1768 static inline void irq_time_write_begin(void)
1769 {
1770 }
1771
1772 static inline void irq_time_write_end(void)
1773 {
1774 }
1775
1776 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1777 {
1778         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1779 }
1780 #endif /* CONFIG_64BIT */
1781 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1782
1783 static inline void account_reset_rq(struct rq *rq)
1784 {
1785 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1786         rq->prev_irq_time = 0;
1787 #endif
1788 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1789         rq->prev_steal_time = 0;
1790 #endif
1791 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1792         rq->prev_steal_time_rq = 0;
1793 #endif
1794 }