kernel/sched/sched.h

   1
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/mutex.h>
   4 #include <linux/spinlock.h>
   5 #include <linux/stop_machine.h>
   6
   7 #include "cpupri.h"
   8
   9 extern __read_mostly int scheduler_running;
  10
  11 /*
  12  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
  13  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
  14  * and back.
  15  */
  16 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
  17 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
  18 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
  19
  20 /*
  21  * 'User priority' is the nice value converted to something we
  22  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
  23  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
  24  */
  25 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
  26 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
  27 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
  28
  29 /*
  30  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
  31  */
  32 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
  33
  34 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
  35 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
  36
  37 /*
  38  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  39  */
  40
  41 /*
  42  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
  43  */
  44 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
  45
  46 static inline int rt_policy(int policy)
  47 {
  48         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
  49                 return 1;
  50         return 0;
  51 }
  52
  53 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
  54 {
  55         return rt_policy(p->policy);
  56 }
  57
  58 /*
  59  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
  60  */
  61 struct rt_prio_array {
  62         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
  63         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
  64 };
  65
  66 struct rt_bandwidth {
  67         /* nests inside the rq lock: */
  68         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
  69         ktime_t                 rt_period;
  70         u64                     rt_runtime;
  71         struct hrtimer          rt_period_timer;
  72 };
  73
  74 extern struct mutex sched_domains_mutex;
  75
  76 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
  77
  78 #include <linux/cgroup.h>
  79
  80 struct cfs_rq;
  81 struct rt_rq;
  82
  83 extern struct list_head task_groups;
  84
  85 struct cfs_bandwidth {
  86 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
  87         raw_spinlock_t lock;
  88         ktime_t period;
  89         u64 quota, runtime;
  90         s64 hierarchal_quota;
  91         u64 runtime_expires;
  92
  93         int idle, timer_active;
  94         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
  95         struct list_head throttled_cfs_rq;
  96
  97         /* statistics */
  98         int nr_periods, nr_throttled;
  99         u64 throttled_time;
 100 #endif
 101 };
 102
 103 /* task group related information */
 104 struct task_group {
 105         struct cgroup_subsys_state css;
 106
 107 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 108         /* schedulable entities of this group on each cpu */
 109         struct sched_entity **se;
 110         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
 111         struct cfs_rq **cfs_rq;
 112         unsigned long shares;
 113
 114         atomic_t load_weight;
 115 #endif
 116
 117 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 118         struct sched_rt_entity **rt_se;
 119         struct rt_rq **rt_rq;
 120
 121         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
 122 #endif
 123
 124         struct rcu_head rcu;
 125         struct list_head list;
 126
 127         struct task_group *parent;
 128         struct list_head siblings;
 129         struct list_head children;
 130
 131 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 132         struct autogroup *autogroup;
 133 #endif
 134
 135         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
 136 };
 137
 138 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 139 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 140
 141 /*
 142  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 143  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 144  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 145  * too large, so as the shares value of a task group.
 146  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 147  *  limitation from this.)
 148  */
 149 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
 150 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
 151 #endif
 152
 153 /* Default task group.
 154  *      Every task in system belong to this group at bootup.
 155  */
 156 extern struct task_group root_task_group;
 157
 158 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 159
 160 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 161                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 162
 163 /*
 164  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 165  * leaving it for the final time.
 166  *
 167  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 168  */
 169 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 170 {
 171         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 172 }
 173
 174 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 175
 176 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 177 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 178 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
 179 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 180                         struct sched_entity *se, int cpu,
 181                         struct sched_entity *parent);
 182 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 183 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 184
 185 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 186 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 187 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 188
 189 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 190 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 191 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 192                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 193                 struct sched_rt_entity *parent);
 194
 195 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 196
 197 struct cfs_bandwidth { };
 198
 199 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 200
 201 /* CFS-related fields in a runqueue */
 202 struct cfs_rq {
 203         struct load_weight load;
 204         unsigned int nr_running, h_nr_running;
 205
 206         u64 exec_clock;
 207         u64 min_vruntime;
 208 #ifndef CONFIG_64BIT
 209         u64 min_vruntime_copy;
 210 #endif
 211
 212         struct rb_root tasks_timeline;
 213         struct rb_node *rb_leftmost;
 214
 215         /*
 216          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 217          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 218          */
 219         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
 220
 221 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 222         unsigned int nr_spread_over;
 223 #endif
 224
 225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 226         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 227
 228         /*
 229          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 230          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 231          * (like users, containers etc.)
 232          *
 233          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
 234          * list is used during load balance.
 235          */
 236         int on_list;
 237         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 238         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
 239
 240 #ifdef CONFIG_SMP
 241         /*
 242          *   h_load = weight * f(tg)
 243          *
 244          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 245          * this group.
 246          */
 247         unsigned long h_load;
 248
 249         /*
 250          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
 251          *
 252          * load_stamp is the last time we updated the load average
 253          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
 254          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
 255          */
 256         u64 load_avg;
 257         u64 load_period;
 258         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
 259
 260         unsigned long load_contribution;
 261 #endif /* CONFIG_SMP */
 262 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 263         int runtime_enabled;
 264         u64 runtime_expires;
 265         s64 runtime_remaining;
 266
 267         u64 throttled_timestamp;
 268         int throttled, throttle_count;
 269         struct list_head throttled_list;
 270 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 271 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 272 };
 273
 274 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 275 {
 276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 277 }
 278
 279 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 280 struct rt_rq {
 281         struct rt_prio_array active;
 282         unsigned int rt_nr_running;
 283 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 284         struct {
 285                 int curr; /* highest queued rt task prio */
 286 #ifdef CONFIG_SMP
 287                 int next; /* next highest */
 288 #endif
 289         } highest_prio;
 290 #endif
 291 #ifdef CONFIG_SMP
 292         unsigned long rt_nr_migratory;
 293         unsigned long rt_nr_total;
 294         int overloaded;
 295         struct plist_head pushable_tasks;
 296 #endif
 297         int rt_throttled;
 298         u64 rt_time;
 299         u64 rt_runtime;
 300         /* Nests inside the rq lock: */
 301         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
 302
 303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 304         unsigned long rt_nr_boosted;
 305
 306         struct rq *rq;
 307         struct list_head leaf_rt_rq_list;
 308         struct task_group *tg;
 309 #endif
 310 };
 311
 312 #ifdef CONFIG_SMP
 313
 314 /*
 315  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 316  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 317  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
 318  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 319  * object.
 320  *
 321  */
 322 struct root_domain {
 323         atomic_t refcount;
 324         atomic_t rto_count;
 325         struct rcu_head rcu;
 326         cpumask_var_t span;
 327         cpumask_var_t online;
 328
 329         /*
 330          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 331          * one runnable RT task.
 332          */
 333         cpumask_var_t rto_mask;
 334         struct cpupri cpupri;
 335 };
 336
 337 extern struct root_domain def_root_domain;
 338
 339 #endif /* CONFIG_SMP */
 340
 341 /*
 342  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 343  *
 344  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 345  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 346  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 347  */
 348 struct rq {
 349         /* runqueue lock: */
 350         raw_spinlock_t lock;
 351
 352         /*
 353          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 354          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 355          */
 356         unsigned int nr_running;
 357         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
 358         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
 359         unsigned long last_load_update_tick;
 360 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 361         u64 nohz_stamp;
 362         unsigned long nohz_flags;
 363 #endif
 364         int skip_clock_update;
 365
 366         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
 367         struct load_weight load;
 368         unsigned long nr_load_updates;
 369         u64 nr_switches;
 370
 371         struct cfs_rq cfs;
 372         struct rt_rq rt;
 373
 374 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 375         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
 376         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 377 #ifdef CONFIG_SMP
 378         unsigned long h_load_throttle;
 379 #endif /* CONFIG_SMP */
 380 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 381
 382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 383         struct list_head leaf_rt_rq_list;
 384 #endif
 385
 386         /*
 387          * This is part of a global counter where only the total sum
 388          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 389          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 390          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 391          */
 392         unsigned long nr_uninterruptible;
 393
 394         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
 395         unsigned long next_balance;
 396         struct mm_struct *prev_mm;
 397
 398         u64 clock;
 399         u64 clock_task;
 400
 401         atomic_t nr_iowait;
 402
 403 #ifdef CONFIG_SMP
 404         struct root_domain *rd;
 405         struct sched_domain *sd;
 406
 407         unsigned long cpu_power;
 408
 409         unsigned char idle_balance;
 410         /* For active balancing */
 411         int post_schedule;
 412         int active_balance;
 413         int push_cpu;
 414         struct cpu_stop_work active_balance_work;
 415         /* cpu of this runqueue: */
 416         int cpu;
 417         int online;
 418
 419         struct list_head cfs_tasks;
 420
 421         u64 rt_avg;
 422         u64 age_stamp;
 423         u64 idle_stamp;
 424         u64 avg_idle;
 425 #endif
 426
 427 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 428         u64 prev_irq_time;
 429 #endif
 430 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 431         u64 prev_steal_time;
 432 #endif
 433 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 434         u64 prev_steal_time_rq;
 435 #endif
 436
 437         /* calc_load related fields */
 438         unsigned long calc_load_update;
 439         long calc_load_active;
 440
 441 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 442 #ifdef CONFIG_SMP
 443         int hrtick_csd_pending;
 444         struct call_single_data hrtick_csd;
 445 #endif
 446         struct hrtimer hrtick_timer;
 447 #endif
 448
 449 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 450         /* latency stats */
 451         struct sched_info rq_sched_info;
 452         unsigned long long rq_cpu_time;
 453         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 454
 455         /* sys_sched_yield() stats */
 456         unsigned int yld_count;
 457
 458         /* schedule() stats */
 459         unsigned int sched_count;
 460         unsigned int sched_goidle;
 461
 462         /* try_to_wake_up() stats */
 463         unsigned int ttwu_count;
 464         unsigned int ttwu_local;
 465 #endif
 466
 467 #ifdef CONFIG_SMP
 468         struct llist_head wake_list;
 469 #endif
 470 };
 471
 472 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 473 {
 474 #ifdef CONFIG_SMP
 475         return rq->cpu;
 476 #else
 477         return 0;
 478 #endif
 479 }
 480
 481 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
 482
 483 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
 484 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
 485 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
 486 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
 487 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
 488
 489 #ifdef CONFIG_SMP
 490
 491 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
 492         rcu_dereference_check((p), \
 493                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
 494
 495 /*
 496  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
 497  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
 498  *
 499  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
 500  * preempt-disabled sections.
 501  */
 502 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
 503         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
 504                         __sd; __sd = __sd->parent)
 505
 506 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
 507
 508 /**
 509  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
 510  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
 511  *              be returned.
 512  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
 513  *              for the given cpu.
 514  *
 515  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
 516  */
 517 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
 518 {
 519         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
 520
 521         for_each_domain(cpu, sd) {
 522                 if (!(sd->flags & flag))
 523                         break;
 524                 hsd = sd;
 525         }
 526
 527         return hsd;
 528 }
 529
 530 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
 531 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
 532
 533 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 534
 535 #endif /* CONFIG_SMP */
 536
 537 #include "stats.h"
 538 #include "auto_group.h"
 539
 540 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 541
 542 /*
 543  * Return the group to which this tasks belongs.
 544  *
 545  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
 546  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
 547  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
 548  *
 549  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
 550  * core changes this before calling sched_move_task().
 551  *
 552  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
 553  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
 554  */
 555 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 556 {
 557         return p->sched_task_group;
 558 }
 559
 560 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
 561 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 562 {
 563 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
 564         struct task_group *tg = task_group(p);
 565 #endif
 566
 567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 568         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
 569         p->se.parent = tg->se[cpu];
 570 #endif
 571
 572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 573         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
 574         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
 575 #endif
 576 }
 577
 578 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 579
 580 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
 581 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 582 {
 583         return NULL;
 584 }
 585
 586 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 587
 588 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 589 {
 590         set_task_rq(p, cpu);
 591 #ifdef CONFIG_SMP
 592         /*
 593          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
 594          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
 595          * per-task data have been completed by this moment.
 596          */
 597         smp_wmb();
 598         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
 599 #endif
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
 604  */
 605 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 606 # include <linux/static_key.h>
 607 # define const_debug __read_mostly
 608 #else
 609 # define const_debug const
 610 #endif
 611
 612 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
 613
 614 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
 615         __SCHED_FEAT_##name ,
 616
 617 enum {
 618 #include "features.h"
 619         __SCHED_FEAT_NR,
 620 };
 621
 622 #undef SCHED_FEAT
 623
 624 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
 625 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
 626 {
 627         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
 628 }
 629
 630 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
 631 {
 632         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
 633 }
 634
 635 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
 636 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 637 {                                                                       \
 638         return static_branch__##enabled(key);                           \
 639 }
 640
 641 #include "features.h"
 642
 643 #undef SCHED_FEAT
 644
 645 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
 646 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
 647 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
 648 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
 649 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
 650
 651 static inline u64 global_rt_period(void)
 652 {
 653         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
 654 }
 655
 656 static inline u64 global_rt_runtime(void)
 657 {
 658         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
 659                 return RUNTIME_INF;
 660
 661         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 662 }
 663
 664
 665
 666 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 667 {
 668         return rq->curr == p;
 669 }
 670
 671 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 672 {
 673 #ifdef CONFIG_SMP
 674         return p->on_cpu;
 675 #else
 676         return task_current(rq, p);
 677 #endif
 678 }
 679
 680
 681 #ifndef prepare_arch_switch
 682 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
 683 #endif
 684 #ifndef finish_arch_switch
 685 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
 686 #endif
 687 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
 688 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
 689 #endif
 690
 691 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
 692 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 693 {
 694 #ifdef CONFIG_SMP
 695         /*
 696          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 697          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 698          * here.
 699          */
 700         next->on_cpu = 1;
 701 #endif
 702 }
 703
 704 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 705 {
 706 #ifdef CONFIG_SMP
 707         /*
 708          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
 709          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
 710          * finished.
 711          */
 712         smp_wmb();
 713         prev->on_cpu = 0;
 714 #endif
 715 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
 716         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
 717         rq->lock.owner = current;
 718 #endif
 719         /*
 720          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
 721          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
 722          * prev into current:
 723          */
 724         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
 725
 726         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
 727 }
 728
 729 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
 730 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 731 {
 732 #ifdef CONFIG_SMP
 733         /*
 734          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 735          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 736          * here.
 737          */
 738         next->on_cpu = 1;
 739 #endif
 740         raw_spin_unlock(&rq->lock);
 741 }
 742
 743 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 744 {
 745 #ifdef CONFIG_SMP
 746         /*
 747          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
 748          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
 749          * finished.
 750          */
 751         smp_wmb();
 752         prev->on_cpu = 0;
 753 #endif
 754         local_irq_enable();
 755 }
 756 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
 757
 758
 759 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
 760 {
 761         lw->weight += inc;
 762         lw->inv_weight = 0;
 763 }
 764
 765 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
 766 {
 767         lw->weight -= dec;
 768         lw->inv_weight = 0;
 769 }
 770
 771 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
 772 {
 773         lw->weight = w;
 774         lw->inv_weight = 0;
 775 }
 776
 777 /*
 778  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
 779  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
 780  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
 781  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
 782  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
 783  * slice expiry etc.
 784  */
 785
 786 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
 787 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
 788
 789 /*
 790  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
 791  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
 792  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
 793  * that remained on nice 0.
 794  *
 795  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
 796  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
 797  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
 798  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
 799  * the relative distance between them is ~25%.)
 800  */
 801 static const int prio_to_weight[40] = {
 802  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
 803  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
 804  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
 805  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
 806  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
 807  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
 808  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
 809  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
 810 };
 811
 812 /*
 813  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
 814  *
 815  * In cases where the weight does not change often, we can use the
 816  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
 817  * into multiplications:
 818  */
 819 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
 820  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
 821  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
 822  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
 823  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
 824  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
 825  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
 826  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
 827  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
 828 };
 829
 830 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
 831 enum cpuacct_stat_index {
 832         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
 833         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
 834
 835         CPUACCT_STAT_NSTATS,
 836 };
 837
 838
 839 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
 840 #define for_each_class(class) \
 841    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
 842
 843 extern const struct sched_class stop_sched_class;
 844 extern const struct sched_class rt_sched_class;
 845 extern const struct sched_class fair_sched_class;
 846 extern const struct sched_class idle_sched_class;
 847
 848
 849 #ifdef CONFIG_SMP
 850
 851 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
 852 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
 853
 854 #else   /* CONFIG_SMP */
 855
 856 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
 857 {
 858 }
 859
 860 #endif
 861
 862 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
 863 extern void sched_init_granularity(void);
 864 extern void update_max_interval(void);
 865 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
 866 extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
 867 extern void init_sched_rt_class(void);
 868 extern void init_sched_fair_class(void);
 869
 870 extern void resched_task(struct task_struct *p);
 871 extern void resched_cpu(int cpu);
 872
 873 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
 874 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
 875
 876 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
 877
 878 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
 879 #include <linux/cgroup.h>
 880 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
 881 struct cpuacct {
 882         struct cgroup_subsys_state css;
 883         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
 884         u64 __percpu *cpuusage;
 885         struct kernel_cpustat __percpu *cpustat;
 886 };
 887
 888 extern struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
 889 extern struct cpuacct root_cpuacct;
 890
 891 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
 892 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
 893 {
 894         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
 895                             struct cpuacct, css);
 896 }
 897
 898 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
 899 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
 900 {
 901         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
 902                             struct cpuacct, css);
 903 }
 904
 905 static inline struct cpuacct *parent_ca(struct cpuacct *ca)
 906 {
 907         if (!ca || !ca->css.cgroup->parent)
 908                 return NULL;
 909         return cgroup_ca(ca->css.cgroup->parent);
 910 }
 911
 912 extern void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
 913 #else
 914 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
 915 #endif
 916
 917 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 918 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
 919 {
 920         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
 921                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
 922
 923         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
 924 }
 925 #endif
 926
 927 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
 928 {
 929         rq->nr_running++;
 930 }
 931
 932 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
 933 {
 934         rq->nr_running--;
 935 }
 936
 937 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
 938
 939 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
 940 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
 941
 942 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
 943
 944 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
 945 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
 946 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
 947
 948 static inline u64 sched_avg_period(void)
 949 {
 950         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
 951 }
 952
 953 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 954
 955 /*
 956  * Use hrtick when:
 957  *  - enabled by features
 958  *  - hrtimer is actually high res
 959  */
 960 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
 961 {
 962         if (!sched_feat(HRTICK))
 963                 return 0;
 964         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
 965                 return 0;
 966         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
 967 }
 968
 969 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
 970
 971 #else
 972
 973 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
 974 {
 975         return 0;
 976 }
 977
 978 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
 979
 980 #ifdef CONFIG_SMP
 981 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
 982 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
 983 {
 984         rq->rt_avg += rt_delta;
 985         sched_avg_update(rq);
 986 }
 987 #else
 988 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
 989 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
 990 #endif
 991
 992 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
 993
 994 #ifdef CONFIG_SMP
 995 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 996
 997 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
 998
 999 /*
1000  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1001  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1002  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1003  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1004  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1005  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1006  */
1007 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1008         __releases(this_rq->lock)
1009         __acquires(busiest->lock)
1010         __acquires(this_rq->lock)
1011 {
1012         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1013         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1014
1015         return 1;
1016 }
1017
1018 #else
1019 /*
1020  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1021  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1022  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1023  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1024  * regardless of entry order into the function.
1025  */
1026 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1027         __releases(this_rq->lock)
1028         __acquires(busiest->lock)
1029         __acquires(this_rq->lock)
1030 {
1031         int ret = 0;
1032
1033         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1034                 if (busiest < this_rq) {
1035                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1036                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1037                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1038                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1039                         ret = 1;
1040                 } else
1041                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1042                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1043         }
1044         return ret;
1045 }
1046
1047 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1048
1049 /*
1050  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1051  */
1052 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1053 {
1054         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1055                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1056                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1057                 BUG_ON(1);
1058         }
1059
1060         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1061 }
1062
1063 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1064         __releases(busiest->lock)
1065 {
1066         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1067         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1072  *
1073  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1074  * you need to do so manually before calling.
1075  */
1076 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1077         __acquires(rq1->lock)
1078         __acquires(rq2->lock)
1079 {
1080         BUG_ON(!irqs_disabled());
1081         if (rq1 == rq2) {
1082                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1083                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1084         } else {
1085                 if (rq1 < rq2) {
1086                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1087                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1088                 } else {
1089                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1090                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1091                 }
1092         }
1093 }
1094
1095 /*
1096  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1097  *
1098  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1099  * you need to do so manually after calling.
1100  */
1101 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1102         __releases(rq1->lock)
1103         __releases(rq2->lock)
1104 {
1105         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1106         if (rq1 != rq2)
1107                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1108         else
1109                 __release(rq2->lock);
1110 }
1111
1112 #else /* CONFIG_SMP */
1113
1114 /*
1115  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1116  *
1117  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1118  * you need to do so manually before calling.
1119  */
1120 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1121         __acquires(rq1->lock)
1122         __acquires(rq2->lock)
1123 {
1124         BUG_ON(!irqs_disabled());
1125         BUG_ON(rq1 != rq2);
1126         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1127         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1128 }
1129
1130 /*
1131  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1132  *
1133  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1134  * you need to do so manually after calling.
1135  */
1136 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1137         __releases(rq1->lock)
1138         __releases(rq2->lock)
1139 {
1140         BUG_ON(rq1 != rq2);
1141         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1142         __release(rq2->lock);
1143 }
1144
1145 #endif
1146
1147 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1148 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1149 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1150 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1151
1152 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1153 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1154
1155 extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);
1156
1157 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1158 enum rq_nohz_flag_bits {
1159         NOHZ_TICK_STOPPED,
1160         NOHZ_BALANCE_KICK,
1161         NOHZ_IDLE,
1162 };
1163
1164 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1165 #endif
1166
1167 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1168
1169 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1170 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1171
1172 #ifndef CONFIG_64BIT
1173 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1174
1175 static inline void irq_time_write_begin(void)
1176 {
1177         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1178         smp_wmb();
1179 }
1180
1181 static inline void irq_time_write_end(void)
1182 {
1183         smp_wmb();
1184         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1185 }
1186
1187 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1188 {
1189         u64 irq_time;
1190         unsigned seq;
1191
1192         do {
1193                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1194                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1195                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1196         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1197
1198         return irq_time;
1199 }
1200 #else /* CONFIG_64BIT */
1201 static inline void irq_time_write_begin(void)
1202 {
1203 }
1204
1205 static inline void irq_time_write_end(void)
1206 {
1207 }
1208
1209 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1210 {
1211         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1212 }
1213 #endif /* CONFIG_64BIT */
1214 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1215