a77516a15ba019c955a81722956eda85cd6e636b
[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         /*
532          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
533          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
534          */
535         cpumask_var_t dlo_mask;
536         atomic_t dlo_count;
537         struct dl_bw dl_bw;
538         struct cpudl cpudl;
539
540         /*
541          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
542          * one runnable RT task.
543          */
544         cpumask_var_t rto_mask;
545         struct cpupri cpupri;
546
547         /* Maximum cpu capacity in the system. */
548         unsigned long max_cpu_capacity;
549 };
550
551 extern struct root_domain def_root_domain;
552
553 #endif /* CONFIG_SMP */
554
555 /*
556  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
557  *
558  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
559  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
560  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
561  */
562 struct rq {
563         /* runqueue lock: */
564         raw_spinlock_t lock;
565
566         /*
567          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
568          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
569          */
570         unsigned int nr_running;
571 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
572         unsigned int nr_numa_running;
573         unsigned int nr_preferred_running;
574 #endif
575         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
576         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
577         unsigned long last_load_update_tick;
578 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
579         u64 nohz_stamp;
580         unsigned long nohz_flags;
581 #endif
582 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
583         unsigned long last_sched_tick;
584 #endif
585         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
586         struct load_weight load;
587         unsigned long nr_load_updates;
588         u64 nr_switches;
589
590         struct cfs_rq cfs;
591         struct rt_rq rt;
592         struct dl_rq dl;
593
594 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
595         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
596         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
597 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
598
599         /*
600          * This is part of a global counter where only the total sum
601          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
602          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
603          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
604          */
605         unsigned long nr_uninterruptible;
606
607         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
608         unsigned long next_balance;
609         struct mm_struct *prev_mm;
610
611         unsigned int clock_skip_update;
612         u64 clock;
613         u64 clock_task;
614
615         atomic_t nr_iowait;
616
617 #ifdef CONFIG_SMP
618         struct root_domain *rd;
619         struct sched_domain *sd;
620
621         unsigned long cpu_capacity;
622         unsigned long cpu_capacity_orig;
623
624         struct callback_head *balance_callback;
625
626         unsigned char idle_balance;
627         /* For active balancing */
628         int active_balance;
629         int push_cpu;
630         struct cpu_stop_work active_balance_work;
631         /* cpu of this runqueue: */
632         int cpu;
633         int online;
634
635         struct list_head cfs_tasks;
636
637         u64 rt_avg;
638         u64 age_stamp;
639         u64 idle_stamp;
640         u64 avg_idle;
641
642         /* This is used to determine avg_idle's max value */
643         u64 max_idle_balance_cost;
644 #endif
645
646 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
647         u64 prev_irq_time;
648 #endif
649 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
650         u64 prev_steal_time;
651 #endif
652 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
653         u64 prev_steal_time_rq;
654 #endif
655
656         /* calc_load related fields */
657         unsigned long calc_load_update;
658         long calc_load_active;
659
660 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
661 #ifdef CONFIG_SMP
662         int hrtick_csd_pending;
663         struct call_single_data hrtick_csd;
664 #endif
665         struct hrtimer hrtick_timer;
666 #endif
667
668 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
669         /* latency stats */
670         struct sched_info rq_sched_info;
671         unsigned long long rq_cpu_time;
672         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
673
674         /* sys_sched_yield() stats */
675         unsigned int yld_count;
676
677         /* schedule() stats */
678         unsigned int sched_count;
679         unsigned int sched_goidle;
680
681         /* try_to_wake_up() stats */
682         unsigned int ttwu_count;
683         unsigned int ttwu_local;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SMP
687         struct llist_head wake_list;
688 #endif
689
690 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
691         /* Must be inspected within a rcu lock section */
692         struct cpuidle_state *idle_state;
693 #endif
694 };
695
696 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
697 {
698 #ifdef CONFIG_SMP
699         return rq->cpu;
700 #else
701         return 0;
702 #endif
703 }
704
705 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
706
707 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
708 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
709 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
710 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
711 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
712
713 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
714 {
715         return READ_ONCE(rq->clock);
716 }
717
718 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
719 {
720         lockdep_assert_held(&rq->lock);
721         return rq->clock;
722 }
723
724 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
725 {
726         lockdep_assert_held(&rq->lock);
727         return rq->clock_task;
728 }
729
730 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
731 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
732
733 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
734 {
735         lockdep_assert_held(&rq->lock);
736         if (skip)
737                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
738         else
739                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
740 }
741
742 #ifdef CONFIG_NUMA
743 enum numa_topology_type {
744         NUMA_DIRECT,
745         NUMA_GLUELESS_MESH,
746         NUMA_BACKPLANE,
747 };
748 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
749 extern int sched_max_numa_distance;
750 extern bool find_numa_distance(int distance);
751 #endif
752
753 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
754 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
755 enum numa_faults_stats {
756         NUMA_MEM = 0,
757         NUMA_CPU,
758         NUMA_MEMBUF,
759         NUMA_CPUBUF
760 };
761 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
762 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
763 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
764 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
765
766 #ifdef CONFIG_SMP
767
768 static inline void
769 queue_balance_callback(struct rq *rq,
770                        struct callback_head *head,
771                        void (*func)(struct rq *rq))
772 {
773         lockdep_assert_held(&rq->lock);
774
775         if (unlikely(head->next))
776                 return;
777
778         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
779         head->next = rq->balance_callback;
780         rq->balance_callback = head;
781 }
782
783 extern void sched_ttwu_pending(void);
784
785 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
786         rcu_dereference_check((p), \
787                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
788
789 /*
790  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
791  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
792  *
793  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
794  * preempt-disabled sections.
795  */
796 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
797         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
798                         __sd; __sd = __sd->parent)
799
800 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
801
802 /**
803  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
804  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
805  *              be returned.
806  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
807  *              for the given cpu.
808  *
809  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
810  */
811 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
812 {
813         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
814
815         for_each_domain(cpu, sd) {
816                 if (!(sd->flags & flag))
817                         break;
818                 hsd = sd;
819         }
820
821         return hsd;
822 }
823
824 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
825 {
826         struct sched_domain *sd;
827
828         for_each_domain(cpu, sd) {
829                 if (sd->flags & flag)
830                         break;
831         }
832
833         return sd;
834 }
835
836 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
837 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
838 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
839 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
840 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
841 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
842 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
843
844 struct sched_group_capacity {
845         atomic_t ref;
846         /*
847          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
848          * for a single CPU.
849          */
850         unsigned int capacity;
851         unsigned long next_update;
852         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
853         /*
854          * Number of busy cpus in this group.
855          */
856         atomic_t nr_busy_cpus;
857
858         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
859 };
860
861 struct sched_group {
862         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
863         atomic_t ref;
864
865         unsigned int group_weight;
866         struct sched_group_capacity *sgc;
867         const struct sched_group_energy const *sge;
868
869         /*
870          * The CPUs this group covers.
871          *
872          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
873          * by attaching extra space to the end of the structure,
874          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
875          */
876         unsigned long cpumask[0];
877 };
878
879 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
880 {
881         return to_cpumask(sg->cpumask);
882 }
883
884 /*
885  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
886  * tree.
887  */
888 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
889 {
890         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
891 }
892
893 /**
894  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
895  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
896  */
897 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
898 {
899         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
900 }
901
902 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
903
904 #else
905
906 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
907
908 #endif /* CONFIG_SMP */
909
910 #include "stats.h"
911 #include "auto_group.h"
912
913 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
914
915 /*
916  * Return the group to which this tasks belongs.
917  *
918  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
919  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
920  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
921  *
922  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
923  * core changes this before calling sched_move_task().
924  *
925  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
926  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
927  */
928 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
929 {
930         return p->sched_task_group;
931 }
932
933 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
934 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
935 {
936 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
937         struct task_group *tg = task_group(p);
938 #endif
939
940 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
941         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
942         p->se.parent = tg->se[cpu];
943 #endif
944
945 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
946         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
947         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
948 #endif
949 }
950
951 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
952
953 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
954 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
955 {
956         return NULL;
957 }
958
959 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
960
961 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
962 {
963         set_task_rq(p, cpu);
964 #ifdef CONFIG_SMP
965         /*
966          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
967          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
968          * per-task data have been completed by this moment.
969          */
970         smp_wmb();
971         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
972         p->wake_cpu = cpu;
973 #endif
974 }
975
976 /*
977  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
978  */
979 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
980 # include <linux/static_key.h>
981 # define const_debug __read_mostly
982 #else
983 # define const_debug const
984 #endif
985
986 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
987
988 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
989         __SCHED_FEAT_##name ,
990
991 enum {
992 #include "features.h"
993         __SCHED_FEAT_NR,
994 };
995
996 #undef SCHED_FEAT
997
998 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
999 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1000 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1001 {                                                                       \
1002         return static_key_##enabled(key);                               \
1003 }
1004
1005 #include "features.h"
1006
1007 #undef SCHED_FEAT
1008
1009 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1010 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1011 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1012 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1013 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1014
1015 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1016
1017 static inline u64 global_rt_period(void)
1018 {
1019         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1020 }
1021
1022 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1023 {
1024         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1025                 return RUNTIME_INF;
1026
1027         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1028 }
1029
1030 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1031 {
1032         return rq->curr == p;
1033 }
1034
1035 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1036 {
1037 #ifdef CONFIG_SMP
1038         return p->on_cpu;
1039 #else
1040         return task_current(rq, p);
1041 #endif
1042 }
1043
1044 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1045 {
1046         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1047 }
1048
1049 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1050 {
1051         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1052 }
1053
1054 #ifndef prepare_arch_switch
1055 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1056 #endif
1057 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1058 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1059 #endif
1060
1061 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1062 {
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064         /*
1065          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1066          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1067          * here.
1068          */
1069         next->on_cpu = 1;
1070 #endif
1071 }
1072
1073 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1074 {
1075 #ifdef CONFIG_SMP
1076         /*
1077          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1078          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1079          * finished.
1080          *
1081          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1082          * happen before this.
1083          *
1084          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1085          */
1086         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1087 #endif
1088 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1089         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1090         rq->lock.owner = current;
1091 #endif
1092         /*
1093          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1094          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1095          * prev into current:
1096          */
1097         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1098
1099         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * wake flags
1104  */
1105 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1106 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1107 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1108
1109 /*
1110  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1111  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1112  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1113  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1114  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1115  * slice expiry etc.
1116  */
1117
1118 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1119 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1120
1121 /*
1122  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1123  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1124  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1125  * that remained on nice 0.
1126  *
1127  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1128  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1129  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1130  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1131  * the relative distance between them is ~25%.)
1132  */
1133 static const int prio_to_weight[40] = {
1134  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1135  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1136  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1137  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1138  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1139  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1140  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1141  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1142 };
1143
1144 /*
1145  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1146  *
1147  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1148  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1149  * into multiplications:
1150  */
1151 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1152  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1153  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1154  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1155  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1156  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1157  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1158  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1159  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1160 };
1161
1162 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1163 #define ENQUEUE_HEAD            0x02
1164 #ifdef CONFIG_SMP
1165 #define ENQUEUE_WAKING          0x04    /* sched_class::task_waking was called */
1166 #else
1167 #define ENQUEUE_WAKING          0x00
1168 #endif
1169 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x08
1170 #define ENQUEUE_RESTORE 0x10
1171
1172 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1173 #define DEQUEUE_SAVE            0x02
1174
1175 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1176
1177 struct sched_class {
1178         const struct sched_class *next;
1179
1180         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1181         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1182         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1183         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1184
1185         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1186
1187         /*
1188          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1189          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1190          * something equivalent.
1191          *
1192          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1193          * tasks.
1194          */
1195         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1196                                                 struct task_struct *prev);
1197         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1198
1199 #ifdef CONFIG_SMP
1200         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1201         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1202
1203         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1204         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1205
1206         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1207                                  const struct cpumask *newmask);
1208
1209         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1210         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1211 #endif
1212
1213         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1214         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1215         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1216         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1217
1218         /*
1219          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1220          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1221          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1222          */
1223         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1224         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1225         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1226                              int oldprio);
1227
1228         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1229                                          struct task_struct *task);
1230
1231         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1232
1233 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1234         void (*task_move_group) (struct task_struct *p);
1235 #endif
1236 };
1237
1238 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1239 {
1240         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1241 }
1242
1243 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1244 #define for_each_class(class) \
1245    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1246
1247 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1248 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1249 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1250 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1251 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1252
1253
1254 #ifdef CONFIG_SMP
1255
1256 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1257
1258 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1259
1260 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1261 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1262
1263 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1264
1265 #else
1266
1267 static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
1268 static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
1269
1270 #endif
1271
1272 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1273 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1274                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1275 {
1276         rq->idle_state = idle_state;
1277 }
1278
1279 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1280 {
1281         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1282         return rq->idle_state;
1283 }
1284 #else
1285 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1286                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1287 {
1288 }
1289
1290 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1291 {
1292         return NULL;
1293 }
1294 #endif
1295
1296 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1297 extern void sched_init_granularity(void);
1298 extern void update_max_interval(void);
1299
1300 extern void init_sched_dl_class(void);
1301 extern void init_sched_rt_class(void);
1302 extern void init_sched_fair_class(void);
1303
1304 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1305 extern void resched_cpu(int cpu);
1306
1307 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1308 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1309
1310 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1311 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1312 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1313
1314 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1315
1316 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1317
1318 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1319 {
1320         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1321
1322         rq->nr_running = prev_nr + count;
1323
1324         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1325 #ifdef CONFIG_SMP
1326                 if (!rq->rd->overload)
1327                         rq->rd->overload = true;
1328 #endif
1329
1330 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1331                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1332                         /*
1333                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1334                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1335                          *
1336                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1337                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1338                          * from the target.
1339                          */
1340                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1341                 }
1342 #endif
1343         }
1344 }
1345
1346 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1347 {
1348         rq->nr_running -= count;
1349 }
1350
1351 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1352 {
1353 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1354         rq->last_sched_tick = jiffies;
1355 #endif
1356 }
1357
1358 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1359
1360 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1361 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1362
1363 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1364
1365 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1366 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1367 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1368
1369 static inline u64 sched_avg_period(void)
1370 {
1371         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1372 }
1373
1374 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1375
1376 /*
1377  * Use hrtick when:
1378  *  - enabled by features
1379  *  - hrtimer is actually high res
1380  */
1381 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1382 {
1383         if (!sched_feat(HRTICK))
1384                 return 0;
1385         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1386                 return 0;
1387         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1388 }
1389
1390 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1391
1392 #else
1393
1394 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1395 {
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1400
1401 #ifdef CONFIG_SMP
1402 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1403
1404 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1405 static __always_inline
1406 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1407 {
1408         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1409 }
1410 #endif
1411
1412 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1413 static __always_inline
1414 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1415 {
1416         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1417                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1418
1419         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1420 }
1421 #endif
1422
1423 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1424 {
1425         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1426         sched_avg_update(rq);
1427 }
1428 #else
1429 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1430 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1431 #endif
1432
1433 /*
1434  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1435  */
1436 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1437         __acquires(rq->lock)
1438 {
1439         struct rq *rq;
1440
1441         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1442
1443         for (;;) {
1444                 rq = task_rq(p);
1445                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1446                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1447                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1448                         return rq;
1449                 }
1450                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1451
1452                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1453                         cpu_relax();
1454         }
1455 }
1456
1457 /*
1458  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1459  */
1460 static inline struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1461         __acquires(p->pi_lock)
1462         __acquires(rq->lock)
1463 {
1464         struct rq *rq;
1465
1466         for (;;) {
1467                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1468                 rq = task_rq(p);
1469                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1470                 /*
1471                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
1472                  *
1473                  *      ACQUIRE (rq->lock)
1474                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
1475                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
1476                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
1477                  *                                      [L] ->on_rq
1478                  *      RELEASE (rq->lock)
1479                  *
1480                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
1481                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
1482                  *
1483                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
1484                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
1485                  */
1486                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1487                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1488                         return rq;
1489                 }
1490                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1491                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1492
1493                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1494                         cpu_relax();
1495         }
1496 }
1497
1498 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1499         __releases(rq->lock)
1500 {
1501         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1502         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1503 }
1504
1505 static inline void
1506 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1507         __releases(rq->lock)
1508         __releases(p->pi_lock)
1509 {
1510         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1511         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1512         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1513 }
1514
1515 #ifdef CONFIG_SMP
1516 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1517
1518 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1519
1520 /*
1521  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1522  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1523  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1524  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1525  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1526  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1527  */
1528 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1529         __releases(this_rq->lock)
1530         __acquires(busiest->lock)
1531         __acquires(this_rq->lock)
1532 {
1533         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1534         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1535
1536         return 1;
1537 }
1538
1539 #else
1540 /*
1541  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1542  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1543  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1544  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1545  * regardless of entry order into the function.
1546  */
1547 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1548         __releases(this_rq->lock)
1549         __acquires(busiest->lock)
1550         __acquires(this_rq->lock)
1551 {
1552         int ret = 0;
1553
1554         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1555                 if (busiest < this_rq) {
1556                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1557                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1558                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1559                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1560                         ret = 1;
1561                 } else
1562                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1563                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1564         }
1565         return ret;
1566 }
1567
1568 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1569
1570 /*
1571  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1572  */
1573 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1574 {
1575         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1576                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1577                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1578                 BUG_ON(1);
1579         }
1580
1581         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1582 }
1583
1584 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1585         __releases(busiest->lock)
1586 {
1587         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1588         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1589 }
1590
1591 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1592 {
1593         if (l1 > l2)
1594                 swap(l1, l2);
1595
1596         spin_lock(l1);
1597         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1598 }
1599
1600 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1601 {
1602         if (l1 > l2)
1603                 swap(l1, l2);
1604
1605         spin_lock_irq(l1);
1606         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1607 }
1608
1609 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1610 {
1611         if (l1 > l2)
1612                 swap(l1, l2);
1613
1614         raw_spin_lock(l1);
1615         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1620  *
1621  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1622  * you need to do so manually before calling.
1623  */
1624 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1625         __acquires(rq1->lock)
1626         __acquires(rq2->lock)
1627 {
1628         BUG_ON(!irqs_disabled());
1629         if (rq1 == rq2) {
1630                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1631                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1632         } else {
1633                 if (rq1 < rq2) {
1634                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1635                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1636                 } else {
1637                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1638                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1639                 }
1640         }
1641 }
1642
1643 /*
1644  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1645  *
1646  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1647  * you need to do so manually after calling.
1648  */
1649 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1650         __releases(rq1->lock)
1651         __releases(rq2->lock)
1652 {
1653         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1654         if (rq1 != rq2)
1655                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1656         else
1657                 __release(rq2->lock);
1658 }
1659
1660 #else /* CONFIG_SMP */
1661
1662 /*
1663  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1664  *
1665  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1666  * you need to do so manually before calling.
1667  */
1668 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1669         __acquires(rq1->lock)
1670         __acquires(rq2->lock)
1671 {
1672         BUG_ON(!irqs_disabled());
1673         BUG_ON(rq1 != rq2);
1674         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1675         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1676 }
1677
1678 /*
1679  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1680  *
1681  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1682  * you need to do so manually after calling.
1683  */
1684 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1685         __releases(rq1->lock)
1686         __releases(rq2->lock)
1687 {
1688         BUG_ON(rq1 != rq2);
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         __release(rq2->lock);
1691 }
1692
1693 #endif
1694
1695 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1696 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1697
1698 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1699 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1700 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1701 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1702 extern void
1703 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1704
1705 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1706 extern void
1707 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1708 extern void
1709 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1710         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1711 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1712 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1713
1714 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1715 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1716 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1717
1718 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1719 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1720
1721 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1722 enum rq_nohz_flag_bits {
1723         NOHZ_TICK_STOPPED,
1724         NOHZ_BALANCE_KICK,
1725 };
1726
1727 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1728 #endif
1729
1730 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1731
1732 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1733 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1734
1735 #ifndef CONFIG_64BIT
1736 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1737
1738 static inline void irq_time_write_begin(void)
1739 {
1740         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1741         smp_wmb();
1742 }
1743
1744 static inline void irq_time_write_end(void)
1745 {
1746         smp_wmb();
1747         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1748 }
1749
1750 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1751 {
1752         u64 irq_time;
1753         unsigned seq;
1754
1755         do {
1756                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1757                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1758                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1759         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1760
1761         return irq_time;
1762 }
1763 #else /* CONFIG_64BIT */
1764 static inline void irq_time_write_begin(void)
1765 {
1766 }
1767
1768 static inline void irq_time_write_end(void)
1769 {
1770 }
1771
1772 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1773 {
1774         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1775 }
1776 #endif /* CONFIG_64BIT */
1777 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */