kernel/sched/sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Scheduler internal types and methods:
   4  */
   5 #include <linux/sched.h>
   6
   7 #include <linux/sched/autogroup.h>
   8 #include <linux/sched/clock.h>
   9 #include <linux/sched/coredump.h>
  10 #include <linux/sched/cpufreq.h>
  11 #include <linux/sched/cputime.h>
  12 #include <linux/sched/deadline.h>
  13 #include <linux/sched/debug.h>
  14 #include <linux/sched/hotplug.h>
  15 #include <linux/sched/idle.h>
  16 #include <linux/sched/init.h>
  17 #include <linux/sched/isolation.h>
  18 #include <linux/sched/jobctl.h>
  19 #include <linux/sched/loadavg.h>
  20 #include <linux/sched/mm.h>
  21 #include <linux/sched/nohz.h>
  22 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  23 #include <linux/sched/prio.h>
  24 #include <linux/sched/rt.h>
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/sched/smt.h>
  27 #include <linux/sched/stat.h>
  28 #include <linux/sched/sysctl.h>
  29 #include <linux/sched/task.h>
  30 #include <linux/sched/task_stack.h>
  31 #include <linux/sched/topology.h>
  32 #include <linux/sched/user.h>
  33 #include <linux/sched/wake_q.h>
  34 #include <linux/sched/xacct.h>
  35
  36 #include <uapi/linux/sched/types.h>
  37
  38 #include <linux/binfmts.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/context_tracking.h>
  42 #include <linux/cpufreq.h>
  43 #include <linux/cpuidle.h>
  44 #include <linux/cpuset.h>
  45 #include <linux/ctype.h>
  46 #include <linux/debugfs.h>
  47 #include <linux/delayacct.h>
  48 #include <linux/energy_model.h>
  49 #include <linux/init_task.h>
  50 #include <linux/kprobes.h>
  51 #include <linux/kthread.h>
  52 #include <linux/membarrier.h>
  53 #include <linux/migrate.h>
  54 #include <linux/mmu_context.h>
  55 #include <linux/nmi.h>
  56 #include <linux/proc_fs.h>
  57 #include <linux/prefetch.h>
  58 #include <linux/profile.h>
  59 #include <linux/psi.h>
  60 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  61 #include <linux/security.h>
  62 #include <linux/stop_machine.h>
  63 #include <linux/suspend.h>
  64 #include <linux/swait.h>
  65 #include <linux/syscalls.h>
  66 #include <linux/task_work.h>
  67 #include <linux/tsacct_kern.h>
  68
  69 #include <asm/tlb.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  72 # include <asm/paravirt.h>
  73 #endif
  74
  75 #include "cpupri.h"
  76 #include "cpudeadline.h"
  77
  78 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  79 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  80 #else
  81 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  82 #endif
  83
  84 struct rq;
  85 struct cpuidle_state;
  86
  87 /* task_struct::on_rq states: */
  88 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  89 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  90
  91 extern __read_mostly int scheduler_running;
  92
  93 extern unsigned long calc_load_update;
  94 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  95
  96 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
  97 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
  98
  99 /*
 100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 101  */
 102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 103
 104 /*
 105  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 106  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 107  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 108  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 109  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 110  *
 111  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 112  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 113  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 114  *
 115  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 116  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 117  */
 118 #ifdef CONFIG_64BIT
 119 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 120 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 121 # define scale_load_down(w) \
 122 ({ \
 123         unsigned long __w = (w); \
 124         if (__w) \
 125                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 126         __w; \
 127 })
 128 #else
 129 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 130 # define scale_load(w)          (w)
 131 # define scale_load_down(w)     (w)
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 136  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 137  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 138  * following must be true:
 139  *
 140  *  scale_load(sched_prio_to_weight[USER_PRIO(NICE_TO_PRIO(0))]) == NICE_0_LOAD
 141  *
 142  */
 143 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 144
 145 /*
 146  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 147  * 10 -> just above 1us
 148  * 9  -> just above 0.5us
 149  */
 150 #define DL_SCALE                10
 151
 152 /*
 153  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 154  */
 155 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 156
 157 static inline int idle_policy(int policy)
 158 {
 159         return policy == SCHED_IDLE;
 160 }
 161 static inline int fair_policy(int policy)
 162 {
 163         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 164 }
 165
 166 static inline int rt_policy(int policy)
 167 {
 168         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 169 }
 170
 171 static inline int dl_policy(int policy)
 172 {
 173         return policy == SCHED_DEADLINE;
 174 }
 175 static inline bool valid_policy(int policy)
 176 {
 177         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 178                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 179 }
 180
 181 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 182 {
 183         return idle_policy(p->policy);
 184 }
 185
 186 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 187 {
 188         return rt_policy(p->policy);
 189 }
 190
 191 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 192 {
 193         return dl_policy(p->policy);
 194 }
 195
 196 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 197
 198 /*
 199  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 200  *
 201  * This is actually gross. :(
 202  *
 203  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 204  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 205  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 206  * available on such platforms.
 207  *
 208  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 209  */
 210 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 211
 212 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 213 {
 214 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 215         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 216 #else
 217         return false;
 218 #endif
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 223  */
 224 static inline bool
 225 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 226 {
 227         return dl_entity_is_special(a) ||
 228                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 233  */
 234 struct rt_prio_array {
 235         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 236         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 237 };
 238
 239 struct rt_bandwidth {
 240         /* nests inside the rq lock: */
 241         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 242         ktime_t                 rt_period;
 243         u64                     rt_runtime;
 244         struct hrtimer          rt_period_timer;
 245         unsigned int            rt_period_active;
 246 };
 247
 248 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 249
 250 /*
 251  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 252  * we need some place where:
 253  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 254  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 255  *
 256  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 257  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 258  * that, since here we are only interested in admission control, we
 259  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 260  * need a timer to replenish it.
 261  *
 262  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 263  * meaning that:
 264  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 265  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 266  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 267  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 268  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 269  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 270  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 271  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 272  * control.
 273  */
 274 struct dl_bandwidth {
 275         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 276         u64                     dl_runtime;
 277         u64                     dl_period;
 278 };
 279
 280 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 281 {
 282         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 283 }
 284
 285 struct dl_bw {
 286         raw_spinlock_t          lock;
 287         u64                     bw;
 288         u64                     total_bw;
 289 };
 290
 291 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 292
 293 static inline
 294 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 295 {
 296         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 297         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 298 }
 299
 300 static inline
 301 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 302 {
 303         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 304         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 305 }
 306
 307 static inline
 308 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
 309 {
 310         return dl_b->bw != -1 &&
 311                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 312 }
 313
 314 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 315 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 316 extern void sched_dl_do_global(void);
 317 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 318 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 319 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 320 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 321 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 322 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 323 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 324 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 325
 326 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 327
 328 #include <linux/cgroup.h>
 329 #include <linux/psi.h>
 330
 331 struct cfs_rq;
 332 struct rt_rq;
 333
 334 extern struct list_head task_groups;
 335
 336 struct cfs_bandwidth {
 337 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 338         raw_spinlock_t          lock;
 339         ktime_t                 period;
 340         u64                     quota;
 341         u64                     runtime;
 342         s64                     hierarchical_quota;
 343
 344         u8                      idle;
 345         u8                      period_active;
 346         u8                      distribute_running;
 347         u8                      slack_started;
 348         struct hrtimer          period_timer;
 349         struct hrtimer          slack_timer;
 350         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 351
 352         /* Statistics: */
 353         int                     nr_periods;
 354         int                     nr_throttled;
 355         u64                     throttled_time;
 356 #endif
 357 };
 358
 359 /* Task group related information */
 360 struct task_group {
 361         struct cgroup_subsys_state css;
 362
 363 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 364         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 365         struct sched_entity     **se;
 366         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 367         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 368         unsigned long           shares;
 369
 370 #ifdef  CONFIG_SMP
 371         /*
 372          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 373          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 374          * will also be accessed at each tick.
 375          */
 376         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 377 #endif
 378 #endif
 379
 380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 381         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 382         struct rt_rq            **rt_rq;
 383
 384         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 385 #endif
 386
 387         struct rcu_head         rcu;
 388         struct list_head        list;
 389
 390         struct task_group       *parent;
 391         struct list_head        siblings;
 392         struct list_head        children;
 393
 394 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 395         struct autogroup        *autogroup;
 396 #endif
 397
 398         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 399
 400 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 401         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 402         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 403         /* Clamp values requested for a task group */
 404         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 405         /* Effective clamp values used for a task group */
 406         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 407 #endif
 408
 409 };
 410
 411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 412 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 413
 414 /*
 415  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 416  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 417  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 418  * too large, so as the shares value of a task group.
 419  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 420  *  limitation from this.)
 421  */
 422 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 423 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 424 #endif
 425
 426 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 427
 428 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 429                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 430
 431 /*
 432  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 433  * leaving it for the final time.
 434  *
 435  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 436  */
 437 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 438 {
 439         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 440 }
 441
 442 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 443
 444 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 445 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 446 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 447 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 448 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 449                         struct sched_entity *se, int cpu,
 450                         struct sched_entity *parent);
 451 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 452
 453 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 454 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 455 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 456
 457 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 458 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 459 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 460                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 461                 struct sched_rt_entity *parent);
 462 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 463 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 464 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 465 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 466 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 467
 468 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 469 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 470                                struct task_group *parent);
 471 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 472 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 473
 474 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 475
 476 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 477 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 478
 479 #ifdef CONFIG_SMP
 480 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 481                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 482 #else /* !CONFIG_SMP */
 483 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 484                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 485 #endif /* CONFIG_SMP */
 486 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 487
 488 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 489
 490 struct cfs_bandwidth { };
 491
 492 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 493
 494 /* CFS-related fields in a runqueue */
 495 struct cfs_rq {
 496         struct load_weight      load;
 497         unsigned int            nr_running;
 498         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 499         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 500
 501         u64                     exec_clock;
 502         u64                     min_vruntime;
 503 #ifndef CONFIG_64BIT
 504         u64                     min_vruntime_copy;
 505 #endif
 506
 507         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 508
 509         /*
 510          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 511          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 512          */
 513         struct sched_entity     *curr;
 514         struct sched_entity     *next;
 515         struct sched_entity     *last;
 516         struct sched_entity     *skip;
 517
 518 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 519         unsigned int            nr_spread_over;
 520 #endif
 521
 522 #ifdef CONFIG_SMP
 523         /*
 524          * CFS load tracking
 525          */
 526         struct sched_avg        avg;
 527 #ifndef CONFIG_64BIT
 528         u64                     load_last_update_time_copy;
 529 #endif
 530         struct {
 531                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 532                 int             nr;
 533                 unsigned long   load_avg;
 534                 unsigned long   util_avg;
 535                 unsigned long   runnable_avg;
 536         } removed;
 537
 538 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 539         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 540         long                    propagate;
 541         long                    prop_runnable_sum;
 542
 543         /*
 544          *   h_load = weight * f(tg)
 545          *
 546          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 547          * this group.
 548          */
 549         unsigned long           h_load;
 550         u64                     last_h_load_update;
 551         struct sched_entity     *h_load_next;
 552 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 553 #endif /* CONFIG_SMP */
 554
 555 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 556         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 557
 558         /*
 559          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 560          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 561          * (like users, containers etc.)
 562          *
 563          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 564          * This list is used during load balance.
 565          */
 566         int                     on_list;
 567         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 568         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 569
 570 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 571         int                     runtime_enabled;
 572         s64                     runtime_remaining;
 573
 574         u64                     throttled_clock;
 575         u64                     throttled_clock_task;
 576         u64                     throttled_clock_task_time;
 577         int                     throttled;
 578         int                     throttle_count;
 579         struct list_head        throttled_list;
 580 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 581 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 582 };
 583
 584 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 585 {
 586         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 587 }
 588
 589 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 590 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 591 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 592 #endif
 593
 594 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 595 struct rt_rq {
 596         struct rt_prio_array    active;
 597         unsigned int            rt_nr_running;
 598         unsigned int            rr_nr_running;
 599 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 600         struct {
 601                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 602 #ifdef CONFIG_SMP
 603                 int             next; /* next highest */
 604 #endif
 605         } highest_prio;
 606 #endif
 607 #ifdef CONFIG_SMP
 608         unsigned long           rt_nr_migratory;
 609         unsigned long           rt_nr_total;
 610         int                     overloaded;
 611         struct plist_head       pushable_tasks;
 612
 613 #endif /* CONFIG_SMP */
 614         int                     rt_queued;
 615
 616         int                     rt_throttled;
 617         u64                     rt_time;
 618         u64                     rt_runtime;
 619         /* Nests inside the rq lock: */
 620         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 621
 622 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 623         unsigned long           rt_nr_boosted;
 624
 625         struct rq               *rq;
 626         struct task_group       *tg;
 627 #endif
 628 };
 629
 630 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 631 {
 632         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 633 }
 634
 635 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 636 struct dl_rq {
 637         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 638         struct rb_root_cached   root;
 639
 640         unsigned long           dl_nr_running;
 641
 642 #ifdef CONFIG_SMP
 643         /*
 644          * Deadline values of the currently executing and the
 645          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 646          * the decision whether or not a ready but not running task
 647          * should migrate somewhere else.
 648          */
 649         struct {
 650                 u64             curr;
 651                 u64             next;
 652         } earliest_dl;
 653
 654         unsigned long           dl_nr_migratory;
 655         int                     overloaded;
 656
 657         /*
 658          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 659          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 660          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 661          */
 662         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 663 #else
 664         struct dl_bw            dl_bw;
 665 #endif
 666         /*
 667          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 668          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 669          * task blocks
 670          */
 671         u64                     running_bw;
 672
 673         /*
 674          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 675          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 676          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 677          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 678          * policy, or terminates).
 679          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 680          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 681          */
 682         u64                     this_bw;
 683         u64                     extra_bw;
 684
 685         /*
 686          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 687          * by the GRUB algorithm.
 688          */
 689         u64                     bw_ratio;
 690 };
 691
 692 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 693 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 694 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 695
 696 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 697 {
 698         if (!entity_is_task(se))
 699                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 700 }
 701
 702 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 703 {
 704         if (entity_is_task(se))
 705                 return !!se->on_rq;
 706         else
 707                 return se->runnable_weight;
 708 }
 709
 710 #else
 711 #define entity_is_task(se)      1
 712
 713 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 714
 715 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 716 {
 717         return !!se->on_rq;
 718 }
 719 #endif
 720
 721 #ifdef CONFIG_SMP
 722 /*
 723  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 724  */
 725 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 726 {
 727         return scale_load_down(se->load.weight);
 728 }
 729
 730
 731 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 732 {
 733         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 734 }
 735
 736 struct perf_domain {
 737         struct em_perf_domain *em_pd;
 738         struct perf_domain *next;
 739         struct rcu_head rcu;
 740 };
 741
 742 /* Scheduling group status flags */
 743 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 744 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 745
 746 /*
 747  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 748  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 749  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 750  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 751  * object.
 752  *
 753  */
 754 struct root_domain {
 755         atomic_t                refcount;
 756         atomic_t                rto_count;
 757         struct rcu_head         rcu;
 758         cpumask_var_t           span;
 759         cpumask_var_t           online;
 760
 761         /*
 762          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 763          * - More than one runnable task
 764          * - Running task is misfit
 765          */
 766         int                     overload;
 767
 768         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 769         int                     overutilized;
 770
 771         /*
 772          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 773          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 774          */
 775         cpumask_var_t           dlo_mask;
 776         atomic_t                dlo_count;
 777         struct dl_bw            dl_bw;
 778         struct cpudl            cpudl;
 779
 780 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 781         /*
 782          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 783          */
 784         struct irq_work         rto_push_work;
 785         raw_spinlock_t          rto_lock;
 786         /* These are only updated and read within rto_lock */
 787         int                     rto_loop;
 788         int                     rto_cpu;
 789         /* These atomics are updated outside of a lock */
 790         atomic_t                rto_loop_next;
 791         atomic_t                rto_loop_start;
 792 #endif
 793         /*
 794          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 795          * one runnable RT task.
 796          */
 797         cpumask_var_t           rto_mask;
 798         struct cpupri           cpupri;
 799
 800         unsigned long           max_cpu_capacity;
 801
 802         /*
 803          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 804          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 805          */
 806         struct perf_domain __rcu *pd;
 807 };
 808
 809 extern void init_defrootdomain(void);
 810 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 811 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 812 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 813 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 814
 815 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 816 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 817 #endif
 818 #endif /* CONFIG_SMP */
 819
 820 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 821 /*
 822  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 823  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 824  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 825  *
 826  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 827  * clamp value.
 828  */
 829 struct uclamp_bucket {
 830         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 831         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 832 };
 833
 834 /*
 835  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 836  * @value: currently active clamp values for a rq
 837  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 838  *
 839  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 840  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 841  * (or actually running) with that value.
 842  *
 843  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 844  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 845  *
 846  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 847  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 848  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 849  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 850  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 851  *
 852  * Since on each system we expect only a limited number of different
 853  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 854  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 855  */
 856 struct uclamp_rq {
 857         unsigned int value;
 858         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 859 };
 860 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 861
 862 /*
 863  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 864  *
 865  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 866  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 867  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 868  */
 869 struct rq {
 870         /* runqueue lock: */
 871         raw_spinlock_t          lock;
 872
 873         /*
 874          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 875          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 876          */
 877         unsigned int            nr_running;
 878 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 879         unsigned int            nr_numa_running;
 880         unsigned int            nr_preferred_running;
 881         unsigned int            numa_migrate_on;
 882 #endif
 883 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 884 #ifdef CONFIG_SMP
 885         unsigned long           last_load_update_tick;
 886         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 887         unsigned int            has_blocked_load;
 888 #endif /* CONFIG_SMP */
 889         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 890         atomic_t nohz_flags;
 891 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 892
 893         unsigned long           nr_load_updates;
 894         u64                     nr_switches;
 895
 896 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 897         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 898         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 899         unsigned int            uclamp_flags;
 900 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 901 #endif
 902
 903         struct cfs_rq           cfs;
 904         struct rt_rq            rt;
 905         struct dl_rq            dl;
 906
 907 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 908         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 909         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 910         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 911 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 912
 913         /*
 914          * This is part of a global counter where only the total sum
 915          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 916          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 917          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 918          */
 919         unsigned long           nr_uninterruptible;
 920
 921         struct task_struct __rcu        *curr;
 922         struct task_struct      *idle;
 923         struct task_struct      *stop;
 924         unsigned long           next_balance;
 925         struct mm_struct        *prev_mm;
 926
 927         unsigned int            clock_update_flags;
 928         u64                     clock;
 929         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 930         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 931         u64                     clock_pelt;
 932         unsigned long           lost_idle_time;
 933
 934         atomic_t                nr_iowait;
 935
 936 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 937         int membarrier_state;
 938 #endif
 939
 940 #ifdef CONFIG_SMP
 941         struct root_domain              *rd;
 942         struct sched_domain __rcu       *sd;
 943
 944         unsigned long           cpu_capacity;
 945         unsigned long           cpu_capacity_orig;
 946
 947         struct callback_head    *balance_callback;
 948
 949         unsigned char           idle_balance;
 950
 951         unsigned long           misfit_task_load;
 952
 953         /* For active balancing */
 954         int                     active_balance;
 955         int                     push_cpu;
 956         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
 957
 958         /* CPU of this runqueue: */
 959         int                     cpu;
 960         int                     online;
 961
 962         struct list_head cfs_tasks;
 963
 964         struct sched_avg        avg_rt;
 965         struct sched_avg        avg_dl;
 966 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
 967         struct sched_avg        avg_irq;
 968 #endif
 969 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
 970         struct sched_avg        avg_thermal;
 971 #endif
 972         u64                     idle_stamp;
 973         u64                     avg_idle;
 974
 975         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 976         u64                     max_idle_balance_cost;
 977 #endif
 978
 979 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 980         u64                     prev_irq_time;
 981 #endif
 982 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 983         u64                     prev_steal_time;
 984 #endif
 985 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 986         u64                     prev_steal_time_rq;
 987 #endif
 988
 989         /* calc_load related fields */
 990         unsigned long           calc_load_update;
 991         long                    calc_load_active;
 992
 993 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 994 #ifdef CONFIG_SMP
 995         call_single_data_t      hrtick_csd;
 996 #endif
 997         struct hrtimer          hrtick_timer;
 998 #endif
 999
1000 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1001         /* latency stats */
1002         struct sched_info       rq_sched_info;
1003         unsigned long long      rq_cpu_time;
1004         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1005
1006         /* sys_sched_yield() stats */
1007         unsigned int            yld_count;
1008
1009         /* schedule() stats */
1010         unsigned int            sched_count;
1011         unsigned int            sched_goidle;
1012
1013         /* try_to_wake_up() stats */
1014         unsigned int            ttwu_count;
1015         unsigned int            ttwu_local;
1016 #endif
1017
1018 #ifdef CONFIG_SMP
1019         struct llist_head       wake_list;
1020 #endif
1021
1022 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1023         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1024         struct cpuidle_state    *idle_state;
1025 #endif
1026 };
1027
1028 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1029
1030 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1031 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1032 {
1033         return cfs_rq->rq;
1034 }
1035
1036 #else
1037
1038 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1039 {
1040         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1041 }
1042 #endif
1043
1044 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_SMP
1047         return rq->cpu;
1048 #else
1049         return 0;
1050 #endif
1051 }
1052
1053
1054 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1055 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1056
1057 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1058 {
1059         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1060                 __update_idle_core(rq);
1061 }
1062
1063 #else
1064 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1065 #endif
1066
1067 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1068
1069 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1070 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1071 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1072 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1073 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1074
1075 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1076
1077 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1078 {
1079         return READ_ONCE(rq->clock);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * rq::clock_update_flags bits
1084  *
1085  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1086  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1087  *  neighbouring rq clock updates.
1088  *
1089  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1090  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1091  *
1092  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1093  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1094  *
1095  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1096  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1097  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1098  *
1099  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1100  *
1101  * to check if %RQCF_UPADTED is set. It'll never be shifted more than
1102  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1103  * back.
1104  */
1105 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1106 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1107 #define RQCF_UPDATED            0x04
1108
1109 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1110 {
1111         /*
1112          * The only reason for not seeing a clock update since the
1113          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1114          */
1115         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1116 }
1117
1118 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1119 {
1120         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1121         assert_clock_updated(rq);
1122
1123         return rq->clock;
1124 }
1125
1126 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1127 {
1128         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1129         assert_clock_updated(rq);
1130
1131         return rq->clock_task;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * By default the decay is the default pelt decay period.
1136  * The decay shift can change the decay period in
1137  * multiples of 32.
1138  *  Decay shift         Decay period(ms)
1139  *      0                       32
1140  *      1                       64
1141  *      2                       128
1142  *      3                       256
1143  *      4                       512
1144  */
1145 extern int sched_thermal_decay_shift;
1146
1147 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1148 {
1149         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1150 }
1151
1152 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1153 {
1154         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1155         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1160  * request is cancelled.
1161  */
1162 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1163 {
1164         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1165         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1166 }
1167
1168 struct rq_flags {
1169         unsigned long flags;
1170         struct pin_cookie cookie;
1171 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1172         /*
1173          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1174          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1175          * restored in rq_repin_lock().
1176          */
1177         unsigned int clock_update_flags;
1178 #endif
1179 };
1180
1181 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1182 {
1183         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1184
1185 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1186         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1187         rf->clock_update_flags = 0;
1188 #endif
1189 }
1190
1191 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1192 {
1193 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1194         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1195                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1196 #endif
1197
1198         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1199 }
1200
1201 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1202 {
1203         lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf->cookie);
1204
1205 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1206         /*
1207          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1208          */
1209         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1210 #endif
1211 }
1212
1213 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1214         __acquires(rq->lock);
1215
1216 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1217         __acquires(p->pi_lock)
1218         __acquires(rq->lock);
1219
1220 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1221         __releases(rq->lock)
1222 {
1223         rq_unpin_lock(rq, rf);
1224         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1225 }
1226
1227 static inline void
1228 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1229         __releases(rq->lock)
1230         __releases(p->pi_lock)
1231 {
1232         rq_unpin_lock(rq, rf);
1233         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1234         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1235 }
1236
1237 static inline void
1238 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1239         __acquires(rq->lock)
1240 {
1241         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, rf->flags);
1242         rq_pin_lock(rq, rf);
1243 }
1244
1245 static inline void
1246 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1247         __acquires(rq->lock)
1248 {
1249         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
1250         rq_pin_lock(rq, rf);
1251 }
1252
1253 static inline void
1254 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1255         __acquires(rq->lock)
1256 {
1257         raw_spin_lock(&rq->lock);
1258         rq_pin_lock(rq, rf);
1259 }
1260
1261 static inline void
1262 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1263         __acquires(rq->lock)
1264 {
1265         raw_spin_lock(&rq->lock);
1266         rq_repin_lock(rq, rf);
1267 }
1268
1269 static inline void
1270 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1271         __releases(rq->lock)
1272 {
1273         rq_unpin_lock(rq, rf);
1274         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, rf->flags);
1275 }
1276
1277 static inline void
1278 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1279         __releases(rq->lock)
1280 {
1281         rq_unpin_lock(rq, rf);
1282         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1283 }
1284
1285 static inline void
1286 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1287         __releases(rq->lock)
1288 {
1289         rq_unpin_lock(rq, rf);
1290         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1291 }
1292
1293 static inline struct rq *
1294 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1295         __acquires(rq->lock)
1296 {
1297         struct rq *rq;
1298
1299         local_irq_disable();
1300         rq = this_rq();
1301         rq_lock(rq, rf);
1302         return rq;
1303 }
1304
1305 #ifdef CONFIG_NUMA
1306 enum numa_topology_type {
1307         NUMA_DIRECT,
1308         NUMA_GLUELESS_MESH,
1309         NUMA_BACKPLANE,
1310 };
1311 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1312 extern int sched_max_numa_distance;
1313 extern bool find_numa_distance(int distance);
1314 extern void sched_init_numa(void);
1315 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1316 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1317 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1318 #else
1319 static inline void sched_init_numa(void) { }
1320 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1321 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1322 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1323 {
1324         return nr_cpu_ids;
1325 }
1326 #endif
1327
1328 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1329 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1330 enum numa_faults_stats {
1331         NUMA_MEM = 0,
1332         NUMA_CPU,
1333         NUMA_MEMBUF,
1334         NUMA_CPUBUF
1335 };
1336 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1337 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1338 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1339                         int cpu, int scpu);
1340 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1341 #else
1342 static inline void
1343 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1344 {
1345 }
1346 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1347
1348 #ifdef CONFIG_SMP
1349
1350 static inline void
1351 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1352                        struct callback_head *head,
1353                        void (*func)(struct rq *rq))
1354 {
1355         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1356
1357         if (unlikely(head->next))
1358                 return;
1359
1360         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1361         head->next = rq->balance_callback;
1362         rq->balance_callback = head;
1363 }
1364
1365 extern void sched_ttwu_pending(void);
1366
1367 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1368         rcu_dereference_check((p), \
1369                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1370
1371 /*
1372  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1373  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1374  *
1375  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1376  * preempt-disabled sections.
1377  */
1378 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1379         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1380                         __sd; __sd = __sd->parent)
1381
1382 /**
1383  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1384  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1385  *              be returned.
1386  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1387  *              for the given CPU.
1388  *
1389  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1390  */
1391 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1392 {
1393         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1394
1395         for_each_domain(cpu, sd) {
1396                 if (!(sd->flags & flag))
1397                         break;
1398                 hsd = sd;
1399         }
1400
1401         return hsd;
1402 }
1403
1404 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1405 {
1406         struct sched_domain *sd;
1407
1408         for_each_domain(cpu, sd) {
1409                 if (sd->flags & flag)
1410                         break;
1411         }
1412
1413         return sd;
1414 }
1415
1416 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1417 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1418 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1419 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1420 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1421 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1422 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1423 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1424
1425 struct sched_group_capacity {
1426         atomic_t                ref;
1427         /*
1428          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1429          * for a single CPU.
1430          */
1431         unsigned long           capacity;
1432         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1433         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1434         unsigned long           next_update;
1435         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1436
1437 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1438         int                     id;
1439 #endif
1440
1441         unsigned long           cpumask[0];             /* Balance mask */
1442 };
1443
1444 struct sched_group {
1445         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1446         atomic_t                ref;
1447
1448         unsigned int            group_weight;
1449         struct sched_group_capacity *sgc;
1450         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1451
1452         /*
1453          * The CPUs this group covers.
1454          *
1455          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1456          * by attaching extra space to the end of the structure,
1457          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1458          */
1459         unsigned long           cpumask[0];
1460 };
1461
1462 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1463 {
1464         return to_cpumask(sg->cpumask);
1465 }
1466
1467 /*
1468  * See build_balance_mask().
1469  */
1470 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1471 {
1472         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1473 }
1474
1475 /**
1476  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1477  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1478  */
1479 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1480 {
1481         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1482 }
1483
1484 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1485
1486 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
1487 void register_sched_domain_sysctl(void);
1488 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1489 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
1490 #else
1491 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
1492 {
1493 }
1494 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1495 {
1496 }
1497 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
1498 {
1499 }
1500 #endif
1501
1502 extern int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf);
1503
1504 #else
1505
1506 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
1507
1508 static inline int newidle_balance(struct rq *this_rq, struct rq_flags *rf) { return 0; }
1509
1510 #endif /* CONFIG_SMP */
1511
1512 #include "stats.h"
1513 #include "autogroup.h"
1514
1515 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1516
1517 /*
1518  * Return the group to which this tasks belongs.
1519  *
1520  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1521  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1522  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1523  *
1524  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1525  * core changes this before calling sched_move_task().
1526  *
1527  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1528  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1529  */
1530 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1531 {
1532         return p->sched_task_group;
1533 }
1534
1535 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1536 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1537 {
1538 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1539         struct task_group *tg = task_group(p);
1540 #endif
1541
1542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1543         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1544         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1545         p->se.parent = tg->se[cpu];
1546 #endif
1547
1548 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1549         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1550         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1551 #endif
1552 }
1553
1554 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1555
1556 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1557 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1558 {
1559         return NULL;
1560 }
1561
1562 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1563
1564 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1565 {
1566         set_task_rq(p, cpu);
1567 #ifdef CONFIG_SMP
1568         /*
1569          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1570          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1571          * per-task data have been completed by this moment.
1572          */
1573         smp_wmb();
1574 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1575         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1576 #else
1577         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1578 #endif
1579         p->wake_cpu = cpu;
1580 #endif
1581 }
1582
1583 /*
1584  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1585  */
1586 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1587 # include <linux/static_key.h>
1588 # define const_debug __read_mostly
1589 #else
1590 # define const_debug const
1591 #endif
1592
1593 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1594         __SCHED_FEAT_##name ,
1595
1596 enum {
1597 #include "features.h"
1598         __SCHED_FEAT_NR,
1599 };
1600
1601 #undef SCHED_FEAT
1602
1603 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
1604
1605 /*
1606  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1607  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1608  */
1609 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1610
1611 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1612 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1613 {                                                                       \
1614         return static_key_##enabled(key);                               \
1615 }
1616
1617 #include "features.h"
1618 #undef SCHED_FEAT
1619
1620 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1621 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1622
1623 #else /* !(SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL) */
1624
1625 /*
1626  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1627  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1628  * features default.
1629  */
1630 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1631         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1632 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1633 #include "features.h"
1634         0;
1635 #undef SCHED_FEAT
1636
1637 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1638
1639 #endif /* SCHED_DEBUG && CONFIG_JUMP_LABEL */
1640
1641 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1642 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1643
1644 static inline u64 global_rt_period(void)
1645 {
1646         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1647 }
1648
1649 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1650 {
1651         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1652                 return RUNTIME_INF;
1653
1654         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1655 }
1656
1657 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1658 {
1659         return rq->curr == p;
1660 }
1661
1662 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1663 {
1664 #ifdef CONFIG_SMP
1665         return p->on_cpu;
1666 #else
1667         return task_current(rq, p);
1668 #endif
1669 }
1670
1671 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1672 {
1673         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1674 }
1675
1676 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1677 {
1678         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * wake flags
1683  */
1684 #define WF_SYNC                 0x01            /* Waker goes to sleep after wakeup */
1685 #define WF_FORK                 0x02            /* Child wakeup after fork */
1686 #define WF_MIGRATED             0x4             /* Internal use, task got migrated */
1687
1688 /*
1689  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1690  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1691  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1692  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1693  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1694  * slice expiry etc.
1695  */
1696
1697 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
1698 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
1699
1700 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
1701 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
1702
1703 /*
1704  * {de,en}queue flags:
1705  *
1706  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1707  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1708  *
1709  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1710  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1711  *                should preserve as much state as possible.
1712  *
1713  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1714  *        in the runqueue.
1715  *
1716  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1717  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1718  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
1719  *
1720  */
1721
1722 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1723 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
1724 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
1725 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
1726
1727 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1728 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1729 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1730 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
1731
1732 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
1733 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
1734 #ifdef CONFIG_SMP
1735 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
1736 #else
1737 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
1738 #endif
1739
1740 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1741
1742 struct sched_class {
1743         const struct sched_class *next;
1744
1745 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1746         int uclamp_enabled;
1747 #endif
1748
1749         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1750         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1751         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
1752         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1753
1754         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1755
1756         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
1757
1758         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1759         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
1760
1761 #ifdef CONFIG_SMP
1762         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1763         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1764         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
1765
1766         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1767
1768         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1769                                  const struct cpumask *newmask);
1770
1771         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1772         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1773 #endif
1774
1775         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1776         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
1777         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
1778
1779         /*
1780          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1781          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1782          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1783          */
1784         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1785         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1786         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1787                               int oldprio);
1788
1789         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
1790                                         struct task_struct *task);
1791
1792         void (*update_curr)(struct rq *rq);
1793
1794 #define TASK_SET_GROUP          0
1795 #define TASK_MOVE_GROUP         1
1796
1797 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1798         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
1799 #endif
1800 };
1801
1802 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1803 {
1804         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
1805         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1806 }
1807
1808 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1809 {
1810         WARN_ON_ONCE(rq->curr != next);
1811         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_SMP
1815 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1816 #else
1817 #define sched_class_highest (&dl_sched_class)
1818 #endif
1819
1820 #define for_class_range(class, _from, _to) \
1821         for (class = (_from); class != (_to); class = class->next)
1822
1823 #define for_each_class(class) \
1824         for_class_range(class, sched_class_highest, NULL)
1825
1826 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1827 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1828 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1829 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1830 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1831
1832 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
1833 {
1834         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
1835 }
1836
1837 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
1838 {
1839         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
1840 }
1841
1842 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
1843 {
1844         return rq->rt.rt_queued > 0;
1845 }
1846
1847 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
1848 {
1849         return rq->cfs.nr_running > 0;
1850 }
1851
1852 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
1853 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
1854
1855 #ifdef CONFIG_SMP
1856
1857 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1858
1859 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1860
1861 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1862
1863 #endif
1864
1865 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1866 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1867                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1868 {
1869         rq->idle_state = idle_state;
1870 }
1871
1872 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1873 {
1874         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1875
1876         return rq->idle_state;
1877 }
1878 #else
1879 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1880                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1881 {
1882 }
1883
1884 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1885 {
1886         return NULL;
1887 }
1888 #endif
1889
1890 extern void schedule_idle(void);
1891
1892 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1893 extern void sched_init_granularity(void);
1894 extern void update_max_interval(void);
1895
1896 extern void init_sched_dl_class(void);
1897 extern void init_sched_rt_class(void);
1898 extern void init_sched_fair_class(void);
1899
1900 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
1901
1902 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1903 extern void resched_cpu(int cpu);
1904
1905 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1906 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1907
1908 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1909 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1910 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1911 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1912
1913 #define BW_SHIFT                20
1914 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
1915 #define RATIO_SHIFT             8
1916 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1917
1918 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1919 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
1920
1921 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1922 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1923 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
1924
1925 /*
1926  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1927  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1928  * nohz mode if necessary.
1929  */
1930 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1931 {
1932         int cpu;
1933
1934         if (!tick_nohz_full_enabled())
1935                 return;
1936
1937         cpu = cpu_of(rq);
1938
1939         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1940                 return;
1941
1942         if (sched_can_stop_tick(rq))
1943                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1944         else
1945                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1946 }
1947 #else
1948 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
1949 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1950 #endif
1951
1952 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1953 {
1954         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1955
1956         rq->nr_running = prev_nr + count;
1957
1958 #ifdef CONFIG_SMP
1959         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1960                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
1961                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
1962         }
1963 #endif
1964
1965         sched_update_tick_dependency(rq);
1966 }
1967
1968 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1969 {
1970         rq->nr_running -= count;
1971         /* Check if we still need preemption */
1972         sched_update_tick_dependency(rq);
1973 }
1974
1975 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1976 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1977
1978 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1979
1980 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1981 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1982
1983 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1984
1985 /*
1986  * Use hrtick when:
1987  *  - enabled by features
1988  *  - hrtimer is actually high res
1989  */
1990 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1991 {
1992         if (!sched_feat(HRTICK))
1993                 return 0;
1994         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1995                 return 0;
1996         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1997 }
1998
1999 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2000
2001 #else
2002
2003 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2004 {
2005         return 0;
2006 }
2007
2008 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2009
2010 #ifndef arch_scale_freq_tick
2011 static __always_inline
2012 void arch_scale_freq_tick(void)
2013 {
2014 }
2015 #endif
2016
2017 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2018 static __always_inline
2019 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2020 {
2021         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2022 }
2023 #endif
2024
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2027
2028 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2029
2030 /*
2031  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2032  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2033  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2034  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2035  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2036  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2037  */
2038 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2039         __releases(this_rq->lock)
2040         __acquires(busiest->lock)
2041         __acquires(this_rq->lock)
2042 {
2043         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2044         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2045
2046         return 1;
2047 }
2048
2049 #else
2050 /*
2051  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2052  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2053  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2054  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2055  * regardless of entry order into the function.
2056  */
2057 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2058         __releases(this_rq->lock)
2059         __acquires(busiest->lock)
2060         __acquires(this_rq->lock)
2061 {
2062         int ret = 0;
2063
2064         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
2065                 if (busiest < this_rq) {
2066                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2067                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
2068                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
2069                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2070                         ret = 1;
2071                 } else
2072                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
2073                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
2074         }
2075         return ret;
2076 }
2077
2078 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2079
2080 /*
2081  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2082  */
2083 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2084 {
2085         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2086                 /* printk() doesn't work well under rq->lock */
2087                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2088                 BUG_ON(1);
2089         }
2090
2091         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2092 }
2093
2094 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2095         __releases(busiest->lock)
2096 {
2097         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
2098         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2099 }
2100
2101 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2102 {
2103         if (l1 > l2)
2104                 swap(l1, l2);
2105
2106         spin_lock(l1);
2107         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2108 }
2109
2110 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2111 {
2112         if (l1 > l2)
2113                 swap(l1, l2);
2114
2115         spin_lock_irq(l1);
2116         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2117 }
2118
2119 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2120 {
2121         if (l1 > l2)
2122                 swap(l1, l2);
2123
2124         raw_spin_lock(l1);
2125         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2126 }
2127
2128 /*
2129  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2130  *
2131  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2132  * you need to do so manually before calling.
2133  */
2134 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2135         __acquires(rq1->lock)
2136         __acquires(rq2->lock)
2137 {
2138         BUG_ON(!irqs_disabled());
2139         if (rq1 == rq2) {
2140                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
2141                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2142         } else {
2143                 if (rq1 < rq2) {
2144                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2145                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2146                 } else {
2147                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
2148                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2149                 }
2150         }
2151 }
2152
2153 /*
2154  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2155  *
2156  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2157  * you need to do so manually after calling.
2158  */
2159 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2160         __releases(rq1->lock)
2161         __releases(rq2->lock)
2162 {
2163         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2164         if (rq1 != rq2)
2165                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
2166         else
2167                 __release(rq2->lock);
2168 }
2169
2170 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2171 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2172 extern bool sched_smp_initialized;
2173
2174 #else /* CONFIG_SMP */
2175
2176 /*
2177  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2178  *
2179  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2180  * you need to do so manually before calling.
2181  */
2182 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2183         __acquires(rq1->lock)
2184         __acquires(rq2->lock)
2185 {
2186         BUG_ON(!irqs_disabled());
2187         BUG_ON(rq1 != rq2);
2188         raw_spin_lock(&rq1->lock);
2189         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2190 }
2191
2192 /*
2193  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2194  *
2195  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2196  * you need to do so manually after calling.
2197  */
2198 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2199         __releases(rq1->lock)
2200         __releases(rq2->lock)
2201 {
2202         BUG_ON(rq1 != rq2);
2203         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
2204         __release(rq2->lock);
2205 }
2206
2207 #endif
2208
2209 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2210 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2211
2212 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2213 extern bool sched_debug_enabled;
2214
2215 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2216 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2217 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2218 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2219 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2220 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2221 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2222 extern void
2223 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2224 extern void
2225 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2226         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2227 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2228 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2229
2230 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2231 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2232 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2233
2234 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2235 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2236
2237 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2238 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2239 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2240
2241 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2242 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2243
2244 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2245
2246 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2247
2248 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2249 #else
2250 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2251 #endif
2252
2253
2254 #ifdef CONFIG_SMP
2255 static inline
2256 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2257 {
2258         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2259         int i;
2260
2261         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2262                          "sched RCU must be held");
2263         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2264                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2265
2266                 rq->dl.extra_bw += bw;
2267         }
2268 }
2269 #else
2270 static inline
2271 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2272 {
2273         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2274
2275         dl->extra_bw += bw;
2276 }
2277 #endif
2278
2279
2280 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2281 struct irqtime {
2282         u64                     total;
2283         u64                     tick_delta;
2284         u64                     irq_start_time;
2285         struct u64_stats_sync   sync;
2286 };
2287
2288 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2289
2290 /*
2291  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2292  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is substracted its own runtime
2293  * and never move forward.
2294  */
2295 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2296 {
2297         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2298         unsigned int seq;
2299         u64 total;
2300
2301         do {
2302                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2303                 total = irqtime->total;
2304         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2305
2306         return total;
2307 }
2308 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2309
2310 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2311 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2312
2313 /**
2314  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2315  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2316  * @flags: Update reason flags.
2317  *
2318  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2319  * being updated.
2320  *
2321  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2322  *
2323  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2324  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2325  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2326  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2327  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2328  * active all the time (or there are RT tasks only).
2329  *
2330  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2331  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2332  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2333  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2334  */
2335 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2336 {
2337         struct update_util_data *data;
2338
2339         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2340                                                   cpu_of(rq)));
2341         if (data)
2342                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2343 }
2344 #else
2345 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2346 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2347
2348 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2349 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2350
2351 static __always_inline
2352 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2353                                   struct task_struct *p)
2354 {
2355         unsigned long min_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value);
2356         unsigned long max_util = READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value);
2357
2358         if (p) {
2359                 min_util = max(min_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN));
2360                 max_util = max(max_util, uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX));
2361         }
2362
2363         /*
2364          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2365          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2366          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2367          */
2368         if (unlikely(min_util >= max_util))
2369                 return min_util;
2370
2371         return clamp(util, min_util, max_util);
2372 }
2373 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2374 static inline
2375 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2376                                   struct task_struct *p)
2377 {
2378         return util;
2379 }
2380 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2381
2382 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2383 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2384 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2385 # endif
2386 #else
2387 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2388 #endif
2389
2390 #ifdef CONFIG_SMP
2391 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2392 {
2393         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2394 }
2395 #endif
2396
2397 /**
2398  * enum schedutil_type - CPU utilization type
2399  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2400  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2401  *
2402  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2403  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2404  * enum is used within schedutil_freq_util() to differentiate the types of
2405  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2406  */
2407 enum schedutil_type {
2408         FREQUENCY_UTIL,
2409         ENERGY_UTIL,
2410 };
2411
2412 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
2413
2414 unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2415                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2416                                  struct task_struct *p);
2417
2418 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2419 {
2420         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2421 }
2422
2423 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2424 {
2425         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2426 }
2427
2428 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2429 {
2430         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2431
2432         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2433                 util = max_t(unsigned long, util,
2434                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2435         }
2436
2437         return util;
2438 }
2439
2440 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2441 {
2442         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2443 }
2444 #else /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2445 static inline unsigned long schedutil_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2446                                  unsigned long max, enum schedutil_type type,
2447                                  struct task_struct *p)
2448 {
2449         return 0;
2450 }
2451 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2452
2453 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2454 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2455 {
2456         return rq->avg_irq.util_avg;
2457 }
2458
2459 static inline
2460 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2461 {
2462         util *= (max - irq);
2463         util /= max;
2464
2465         return util;
2466
2467 }
2468 #else
2469 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2470 {
2471         return 0;
2472 }
2473
2474 static inline
2475 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2476 {
2477         return util;
2478 }
2479 #endif
2480
2481 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2482
2483 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2484
2485 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2486
2487 static inline bool sched_energy_enabled(void)
2488 {
2489         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
2490 }
2491
2492 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
2493
2494 #define perf_domain_span(pd) NULL
2495 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
2496
2497 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
2498
2499 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
2500 /*
2501  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
2502  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
2503  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
2504  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
2505  */
2506 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2507                                         struct mm_struct *prev_mm,
2508                                         struct mm_struct *next_mm)
2509 {
2510         int membarrier_state;
2511
2512         if (prev_mm == next_mm)
2513                 return;
2514
2515         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
2516         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
2517                 return;
2518
2519         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
2520 }
2521 #else
2522 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
2523                                         struct mm_struct *prev_mm,
2524                                         struct mm_struct *next_mm)
2525 {
2526 }
2527 #endif
2528
2529 #ifdef CONFIG_SMP
2530 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
2531 {
2532         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2533                 return false;
2534
2535         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
2536                 return false;
2537
2538         return true;
2539 }
2540 #endif
2541
2542 void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
2543 void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);