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/bitops.h>
  40 #include <linux/blkdev.h>
  41 #include <linux/compat.h>
  42 #include <linux/context_tracking.h>
  43 #include <linux/cpufreq.h>
  44 #include <linux/cpuidle.h>
  45 #include <linux/cpuset.h>
  46 #include <linux/ctype.h>
  47 #include <linux/debugfs.h>
  48 #include <linux/delayacct.h>
  49 #include <linux/energy_model.h>
  50 #include <linux/init_task.h>
  51 #include <linux/kprobes.h>
  52 #include <linux/kthread.h>
  53 #include <linux/membarrier.h>
  54 #include <linux/migrate.h>
  55 #include <linux/mmu_context.h>
  56 #include <linux/nmi.h>
  57 #include <linux/proc_fs.h>
  58 #include <linux/prefetch.h>
  59 #include <linux/profile.h>
  60 #include <linux/psi.h>
  61 #include <linux/ratelimit.h>
  62 #include <linux/rcupdate_wait.h>
  63 #include <linux/security.h>
  64 #include <linux/stop_machine.h>
  65 #include <linux/suspend.h>
  66 #include <linux/swait.h>
  67 #include <linux/syscalls.h>
  68 #include <linux/task_work.h>
  69 #include <linux/tsacct_kern.h>
  70
  71 #include <asm/tlb.h>
  72
  73 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  74 # include <asm/paravirt.h>
  75 #endif
  76
  77 #include "cpupri.h"
  78 #include "cpudeadline.h"
  79
  80 #include <trace/events/sched.h>
  81
  82 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
  83 # define SCHED_WARN_ON(x)       WARN_ONCE(x, #x)
  84 #else
  85 # define SCHED_WARN_ON(x)       ({ (void)(x), 0; })
  86 #endif
  87
  88 struct rq;
  89 struct cpuidle_state;
  90
  91 /* task_struct::on_rq states: */
  92 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  93 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  94
  95 extern __read_mostly int scheduler_running;
  96
  97 extern unsigned long calc_load_update;
  98 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  99
 100 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
 101 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq, long adjust);
 102
 103 extern void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count);
 104 /*
 105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
 106  */
 107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
 108
 109 /*
 110  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
 111  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
 112  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
 113  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
 114  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
 115  *
 116  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
 117  * resolution (i.e. 64-bit). The costs for increasing resolution when 32-bit
 118  * are pretty high and the returns do not justify the increased costs.
 119  *
 120  * Really only required when CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED=y is also set, but to
 121  * increase coverage and consistency always enable it on 64-bit platforms.
 122  */
 123 #ifdef CONFIG_64BIT
 124 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT + SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 125 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 126 # define scale_load_down(w) \
 127 ({ \
 128         unsigned long __w = (w); \
 129         if (__w) \
 130                 __w = max(2UL, __w >> SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT); \
 131         __w; \
 132 })
 133 #else
 134 # define NICE_0_LOAD_SHIFT      (SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
 135 # define scale_load(w)          (w)
 136 # define scale_load_down(w)     (w)
 137 #endif
 138
 139 /*
 140  * Task weight (visible to users) and its load (invisible to users) have
 141  * independent resolution, but they should be well calibrated. We use
 142  * scale_load() and scale_load_down(w) to convert between them. The
 143  * following must be true:
 144  *
 145  *  scale_load(sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(0)-MAX_RT_PRIO]) == NICE_0_LOAD
 146  *
 147  */
 148 #define NICE_0_LOAD             (1L << NICE_0_LOAD_SHIFT)
 149
 150 /*
 151  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
 152  * 10 -> just above 1us
 153  * 9  -> just above 0.5us
 154  */
 155 #define DL_SCALE                10
 156
 157 /*
 158  * Single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
 159  */
 160 #define RUNTIME_INF             ((u64)~0ULL)
 161
 162 static inline int idle_policy(int policy)
 163 {
 164         return policy == SCHED_IDLE;
 165 }
 166 static inline int fair_policy(int policy)
 167 {
 168         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
 169 }
 170
 171 static inline int rt_policy(int policy)
 172 {
 173         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
 174 }
 175
 176 static inline int dl_policy(int policy)
 177 {
 178         return policy == SCHED_DEADLINE;
 179 }
 180 static inline bool valid_policy(int policy)
 181 {
 182         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
 183                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
 184 }
 185
 186 static inline int task_has_idle_policy(struct task_struct *p)
 187 {
 188         return idle_policy(p->policy);
 189 }
 190
 191 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 192 {
 193         return rt_policy(p->policy);
 194 }
 195
 196 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 197 {
 198         return dl_policy(p->policy);
 199 }
 200
 201 #define cap_scale(v, s) ((v)*(s) >> SCHED_CAPACITY_SHIFT)
 202
 203 static inline void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
 204 {
 205         s64 diff = sample - *avg;
 206         *avg += diff / 8;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * Shifting a value by an exponent greater *or equal* to the size of said value
 211  * is UB; cap at size-1.
 212  */
 213 #define shr_bound(val, shift)                                                   \
 214         (val >> min_t(typeof(shift), shift, BITS_PER_TYPE(typeof(val)) - 1))
 215
 216 /*
 217  * !! For sched_setattr_nocheck() (kernel) only !!
 218  *
 219  * This is actually gross. :(
 220  *
 221  * It is used to make schedutil kworker(s) higher priority than SCHED_DEADLINE
 222  * tasks, but still be able to sleep. We need this on platforms that cannot
 223  * atomically change clock frequency. Remove once fast switching will be
 224  * available on such platforms.
 225  *
 226  * SUGOV stands for SchedUtil GOVernor.
 227  */
 228 #define SCHED_FLAG_SUGOV        0x10000000
 229
 230 #define SCHED_DL_FLAGS (SCHED_FLAG_RECLAIM | SCHED_FLAG_DL_OVERRUN | SCHED_FLAG_SUGOV)
 231
 232 static inline bool dl_entity_is_special(struct sched_dl_entity *dl_se)
 233 {
 234 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL
 235         return unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
 236 #else
 237         return false;
 238 #endif
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 243  */
 244 static inline bool
 245 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 246 {
 247         return dl_entity_is_special(a) ||
 248                dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 253  */
 254 struct rt_prio_array {
 255         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 256         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 257 };
 258
 259 struct rt_bandwidth {
 260         /* nests inside the rq lock: */
 261         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 262         ktime_t                 rt_period;
 263         u64                     rt_runtime;
 264         struct hrtimer          rt_period_timer;
 265         unsigned int            rt_period_active;
 266 };
 267
 268 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 269
 270 struct dl_bandwidth {
 271         raw_spinlock_t          dl_runtime_lock;
 272         u64                     dl_runtime;
 273         u64                     dl_period;
 274 };
 275
 276 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 277 {
 278         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 279 }
 280
 281 /*
 282  * To keep the bandwidth of -deadline tasks under control
 283  * we need some place where:
 284  *  - store the maximum -deadline bandwidth of each cpu;
 285  *  - cache the fraction of bandwidth that is currently allocated in
 286  *    each root domain;
 287  *
 288  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 289  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 290  * that, since here we are only interested in admission control, we
 291  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 292  * need a timer to replenish it.
 293  *
 294  * With respect to SMP, bandwidth is given on a per root domain basis,
 295  * meaning that:
 296  *  - bw (< 100%) is the deadline bandwidth of each CPU;
 297  *  - total_bw is the currently allocated bandwidth in each root domain;
 298  */
 299 struct dl_bw {
 300         raw_spinlock_t          lock;
 301         u64                     bw;
 302         u64                     total_bw;
 303 };
 304
 305 static inline void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw);
 306
 307 static inline
 308 void __dl_sub(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 309 {
 310         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
 311         __dl_update(dl_b, (s32)tsk_bw / cpus);
 312 }
 313
 314 static inline
 315 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw, int cpus)
 316 {
 317         dl_b->total_bw += tsk_bw;
 318         __dl_update(dl_b, -((s32)tsk_bw / cpus));
 319 }
 320
 321 static inline bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, unsigned long cap,
 322                                  u64 old_bw, u64 new_bw)
 323 {
 324         return dl_b->bw != -1 &&
 325                cap_scale(dl_b->bw, cap) < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Verify the fitness of task @p to run on @cpu taking into account the
 330  * CPU original capacity and the runtime/deadline ratio of the task.
 331  *
 332  * The function will return true if the CPU original capacity of the
 333  * @cpu scaled by SCHED_CAPACITY_SCALE >= runtime/deadline ratio of the
 334  * task and false otherwise.
 335  */
 336 static inline bool dl_task_fits_capacity(struct task_struct *p, int cpu)
 337 {
 338         unsigned long cap = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
 339
 340         return cap_scale(p->dl.dl_deadline, cap) >= p->dl.dl_runtime;
 341 }
 342
 343 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
 344 extern int  sched_dl_global_validate(void);
 345 extern void sched_dl_do_global(void);
 346 extern int  sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy, const struct sched_attr *attr);
 347 extern void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 348 extern void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr);
 349 extern bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr);
 350 extern bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr);
 351 extern int  dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
 352 extern int  dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
 353 extern bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu);
 354
 355 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 356
 357 #include <linux/cgroup.h>
 358 #include <linux/psi.h>
 359
 360 struct cfs_rq;
 361 struct rt_rq;
 362
 363 extern struct list_head task_groups;
 364
 365 struct cfs_bandwidth {
 366 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 367         raw_spinlock_t          lock;
 368         ktime_t                 period;
 369         u64                     quota;
 370         u64                     runtime;
 371         u64                     burst;
 372         s64                     hierarchical_quota;
 373
 374         u8                      idle;
 375         u8                      period_active;
 376         u8                      slack_started;
 377         struct hrtimer          period_timer;
 378         struct hrtimer          slack_timer;
 379         struct list_head        throttled_cfs_rq;
 380
 381         /* Statistics: */
 382         int                     nr_periods;
 383         int                     nr_throttled;
 384         u64                     throttled_time;
 385 #endif
 386 };
 387
 388 /* Task group related information */
 389 struct task_group {
 390         struct cgroup_subsys_state css;
 391
 392 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 393         /* schedulable entities of this group on each CPU */
 394         struct sched_entity     **se;
 395         /* runqueue "owned" by this group on each CPU */
 396         struct cfs_rq           **cfs_rq;
 397         unsigned long           shares;
 398
 399         /* A positive value indicates that this is a SCHED_IDLE group. */
 400         int                     idle;
 401
 402 #ifdef  CONFIG_SMP
 403         /*
 404          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
 405          * it in its own cacheline separated from the fields above which
 406          * will also be accessed at each tick.
 407          */
 408         atomic_long_t           load_avg ____cacheline_aligned;
 409 #endif
 410 #endif
 411
 412 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 413         struct sched_rt_entity  **rt_se;
 414         struct rt_rq            **rt_rq;
 415
 416         struct rt_bandwidth     rt_bandwidth;
 417 #endif
 418
 419         struct rcu_head         rcu;
 420         struct list_head        list;
 421
 422         struct task_group       *parent;
 423         struct list_head        siblings;
 424         struct list_head        children;
 425
 426 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 427         struct autogroup        *autogroup;
 428 #endif
 429
 430         struct cfs_bandwidth    cfs_bandwidth;
 431
 432 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
 433         /* The two decimal precision [%] value requested from user-space */
 434         unsigned int            uclamp_pct[UCLAMP_CNT];
 435         /* Clamp values requested for a task group */
 436         struct uclamp_se        uclamp_req[UCLAMP_CNT];
 437         /* Effective clamp values used for a task group */
 438         struct uclamp_se        uclamp[UCLAMP_CNT];
 439 #endif
 440
 441 };
 442
 443 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 444 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 445
 446 /*
 447  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 448  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 449  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 450  * too large, so as the shares value of a task group.
 451  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 452  *  limitation from this.)
 453  */
 454 #define MIN_SHARES              (1UL <<  1)
 455 #define MAX_SHARES              (1UL << 18)
 456 #endif
 457
 458 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 459
 460 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 461                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 462
 463 /*
 464  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 465  * leaving it for the final time.
 466  *
 467  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 468  */
 469 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 470 {
 471         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 472 }
 473
 474 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 475
 476 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 477 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 478 extern void online_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 479 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 480 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 481                         struct sched_entity *se, int cpu,
 482                         struct sched_entity *parent);
 483 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 484
 485 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 486 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 487 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 488
 489 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 490 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 491 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 492                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 493                 struct sched_rt_entity *parent);
 494 extern int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us);
 495 extern int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us);
 496 extern long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg);
 497 extern long sched_group_rt_period(struct task_group *tg);
 498 extern int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk);
 499
 500 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 501 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 502                                struct task_group *parent);
 503 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 504 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 505
 506 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 507
 508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 509 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 510
 511 extern int sched_group_set_idle(struct task_group *tg, long idle);
 512
 513 #ifdef CONFIG_SMP
 514 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 515                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
 516 #else /* !CONFIG_SMP */
 517 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
 518                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
 519 #endif /* CONFIG_SMP */
 520 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 521
 522 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 523
 524 struct cfs_bandwidth { };
 525
 526 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 527
 528 /* CFS-related fields in a runqueue */
 529 struct cfs_rq {
 530         struct load_weight      load;
 531         unsigned int            nr_running;
 532         unsigned int            h_nr_running;      /* SCHED_{NORMAL,BATCH,IDLE} */
 533         unsigned int            idle_h_nr_running; /* SCHED_IDLE */
 534
 535         u64                     exec_clock;
 536         u64                     min_vruntime;
 537 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
 538         unsigned int            forceidle_seq;
 539         u64                     min_vruntime_fi;
 540 #endif
 541
 542 #ifndef CONFIG_64BIT
 543         u64                     min_vruntime_copy;
 544 #endif
 545
 546         struct rb_root_cached   tasks_timeline;
 547
 548         /*
 549          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 550          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 551          */
 552         struct sched_entity     *curr;
 553         struct sched_entity     *next;
 554         struct sched_entity     *last;
 555         struct sched_entity     *skip;
 556
 557 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 558         unsigned int            nr_spread_over;
 559 #endif
 560
 561 #ifdef CONFIG_SMP
 562         /*
 563          * CFS load tracking
 564          */
 565         struct sched_avg        avg;
 566 #ifndef CONFIG_64BIT
 567         u64                     load_last_update_time_copy;
 568 #endif
 569         struct {
 570                 raw_spinlock_t  lock ____cacheline_aligned;
 571                 int             nr;
 572                 unsigned long   load_avg;
 573                 unsigned long   util_avg;
 574                 unsigned long   runnable_avg;
 575         } removed;
 576
 577 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 578         unsigned long           tg_load_avg_contrib;
 579         long                    propagate;
 580         long                    prop_runnable_sum;
 581
 582         /*
 583          *   h_load = weight * f(tg)
 584          *
 585          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 586          * this group.
 587          */
 588         unsigned long           h_load;
 589         u64                     last_h_load_update;
 590         struct sched_entity     *h_load_next;
 591 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 592 #endif /* CONFIG_SMP */
 593
 594 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 595         struct rq               *rq;    /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
 596
 597         /*
 598          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 599          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 600          * (like users, containers etc.)
 601          *
 602          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a CPU.
 603          * This list is used during load balance.
 604          */
 605         int                     on_list;
 606         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 607         struct task_group       *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
 608
 609         /* Locally cached copy of our task_group's idle value */
 610         int                     idle;
 611
 612 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 613         int                     runtime_enabled;
 614         s64                     runtime_remaining;
 615
 616         u64                     throttled_clock;
 617         u64                     throttled_clock_task;
 618         u64                     throttled_clock_task_time;
 619         int                     throttled;
 620         int                     throttle_count;
 621         struct list_head        throttled_list;
 622 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 623 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 624 };
 625
 626 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 627 {
 628         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 629 }
 630
 631 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
 632 #if defined(CONFIG_IRQ_WORK) && defined(CONFIG_SMP)
 633 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
 634 #endif
 635
 636 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 637 struct rt_rq {
 638         struct rt_prio_array    active;
 639         unsigned int            rt_nr_running;
 640         unsigned int            rr_nr_running;
 641 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 642         struct {
 643                 int             curr; /* highest queued rt task prio */
 644 #ifdef CONFIG_SMP
 645                 int             next; /* next highest */
 646 #endif
 647         } highest_prio;
 648 #endif
 649 #ifdef CONFIG_SMP
 650         unsigned int            rt_nr_migratory;
 651         unsigned int            rt_nr_total;
 652         int                     overloaded;
 653         struct plist_head       pushable_tasks;
 654
 655 #endif /* CONFIG_SMP */
 656         int                     rt_queued;
 657
 658         int                     rt_throttled;
 659         u64                     rt_time;
 660         u64                     rt_runtime;
 661         /* Nests inside the rq lock: */
 662         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 663
 664 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 665         unsigned int            rt_nr_boosted;
 666
 667         struct rq               *rq;
 668         struct task_group       *tg;
 669 #endif
 670 };
 671
 672 static inline bool rt_rq_is_runnable(struct rt_rq *rt_rq)
 673 {
 674         return rt_rq->rt_queued && rt_rq->rt_nr_running;
 675 }
 676
 677 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 678 struct dl_rq {
 679         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 680         struct rb_root_cached   root;
 681
 682         unsigned int            dl_nr_running;
 683
 684 #ifdef CONFIG_SMP
 685         /*
 686          * Deadline values of the currently executing and the
 687          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 688          * the decision whether or not a ready but not running task
 689          * should migrate somewhere else.
 690          */
 691         struct {
 692                 u64             curr;
 693                 u64             next;
 694         } earliest_dl;
 695
 696         unsigned int            dl_nr_migratory;
 697         int                     overloaded;
 698
 699         /*
 700          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 701          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 702          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 703          */
 704         struct rb_root_cached   pushable_dl_tasks_root;
 705 #else
 706         struct dl_bw            dl_bw;
 707 #endif
 708         /*
 709          * "Active utilization" for this runqueue: increased when a
 710          * task wakes up (becomes TASK_RUNNING) and decreased when a
 711          * task blocks
 712          */
 713         u64                     running_bw;
 714
 715         /*
 716          * Utilization of the tasks "assigned" to this runqueue (including
 717          * the tasks that are in runqueue and the tasks that executed on this
 718          * CPU and blocked). Increased when a task moves to this runqueue, and
 719          * decreased when the task moves away (migrates, changes scheduling
 720          * policy, or terminates).
 721          * This is needed to compute the "inactive utilization" for the
 722          * runqueue (inactive utilization = this_bw - running_bw).
 723          */
 724         u64                     this_bw;
 725         u64                     extra_bw;
 726
 727         /*
 728          * Inverse of the fraction of CPU utilization that can be reclaimed
 729          * by the GRUB algorithm.
 730          */
 731         u64                     bw_ratio;
 732 };
 733
 734 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 735 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 736 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 737
 738 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se)
 739 {
 740         if (!entity_is_task(se))
 741                 se->runnable_weight = se->my_q->h_nr_running;
 742 }
 743
 744 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 745 {
 746         if (entity_is_task(se))
 747                 return !!se->on_rq;
 748         else
 749                 return se->runnable_weight;
 750 }
 751
 752 #else
 753 #define entity_is_task(se)      1
 754
 755 static inline void se_update_runnable(struct sched_entity *se) {}
 756
 757 static inline long se_runnable(struct sched_entity *se)
 758 {
 759         return !!se->on_rq;
 760 }
 761 #endif
 762
 763 #ifdef CONFIG_SMP
 764 /*
 765  * XXX we want to get rid of these helpers and use the full load resolution.
 766  */
 767 static inline long se_weight(struct sched_entity *se)
 768 {
 769         return scale_load_down(se->load.weight);
 770 }
 771
 772
 773 static inline bool sched_asym_prefer(int a, int b)
 774 {
 775         return arch_asym_cpu_priority(a) > arch_asym_cpu_priority(b);
 776 }
 777
 778 struct perf_domain {
 779         struct em_perf_domain *em_pd;
 780         struct perf_domain *next;
 781         struct rcu_head rcu;
 782 };
 783
 784 /* Scheduling group status flags */
 785 #define SG_OVERLOAD             0x1 /* More than one runnable task on a CPU. */
 786 #define SG_OVERUTILIZED         0x2 /* One or more CPUs are over-utilized. */
 787
 788 /*
 789  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 790  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 791  * fully partitioning the member CPUs from any other cpuset. Whenever a new
 792  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 793  * object.
 794  *
 795  */
 796 struct root_domain {
 797         atomic_t                refcount;
 798         atomic_t                rto_count;
 799         struct rcu_head         rcu;
 800         cpumask_var_t           span;
 801         cpumask_var_t           online;
 802
 803         /*
 804          * Indicate pullable load on at least one CPU, e.g:
 805          * - More than one runnable task
 806          * - Running task is misfit
 807          */
 808         int                     overload;
 809
 810         /* Indicate one or more cpus over-utilized (tipping point) */
 811         int                     overutilized;
 812
 813         /*
 814          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 815          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 816          */
 817         cpumask_var_t           dlo_mask;
 818         atomic_t                dlo_count;
 819         struct dl_bw            dl_bw;
 820         struct cpudl            cpudl;
 821
 822         /*
 823          * Indicate whether a root_domain's dl_bw has been checked or
 824          * updated. It's monotonously increasing value.
 825          *
 826          * Also, some corner cases, like 'wrap around' is dangerous, but given
 827          * that u64 is 'big enough'. So that shouldn't be a concern.
 828          */
 829         u64 visit_gen;
 830
 831 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 832         /*
 833          * For IPI pull requests, loop across the rto_mask.
 834          */
 835         struct irq_work         rto_push_work;
 836         raw_spinlock_t          rto_lock;
 837         /* These are only updated and read within rto_lock */
 838         int                     rto_loop;
 839         int                     rto_cpu;
 840         /* These atomics are updated outside of a lock */
 841         atomic_t                rto_loop_next;
 842         atomic_t                rto_loop_start;
 843 #endif
 844         /*
 845          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 846          * one runnable RT task.
 847          */
 848         cpumask_var_t           rto_mask;
 849         struct cpupri           cpupri;
 850
 851         unsigned long           max_cpu_capacity;
 852
 853         /*
 854          * NULL-terminated list of performance domains intersecting with the
 855          * CPUs of the rd. Protected by RCU.
 856          */
 857         struct perf_domain __rcu *pd;
 858 };
 859
 860 extern void init_defrootdomain(void);
 861 extern int sched_init_domains(const struct cpumask *cpu_map);
 862 extern void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd);
 863 extern void sched_get_rd(struct root_domain *rd);
 864 extern void sched_put_rd(struct root_domain *rd);
 865
 866 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
 867 extern void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work);
 868 #endif
 869 #endif /* CONFIG_SMP */
 870
 871 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 872 /*
 873  * struct uclamp_bucket - Utilization clamp bucket
 874  * @value: utilization clamp value for tasks on this clamp bucket
 875  * @tasks: number of RUNNABLE tasks on this clamp bucket
 876  *
 877  * Keep track of how many tasks are RUNNABLE for a given utilization
 878  * clamp value.
 879  */
 880 struct uclamp_bucket {
 881         unsigned long value : bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 882         unsigned long tasks : BITS_PER_LONG - bits_per(SCHED_CAPACITY_SCALE);
 883 };
 884
 885 /*
 886  * struct uclamp_rq - rq's utilization clamp
 887  * @value: currently active clamp values for a rq
 888  * @bucket: utilization clamp buckets affecting a rq
 889  *
 890  * Keep track of RUNNABLE tasks on a rq to aggregate their clamp values.
 891  * A clamp value is affecting a rq when there is at least one task RUNNABLE
 892  * (or actually running) with that value.
 893  *
 894  * There are up to UCLAMP_CNT possible different clamp values, currently there
 895  * are only two: minimum utilization and maximum utilization.
 896  *
 897  * All utilization clamping values are MAX aggregated, since:
 898  * - for util_min: we want to run the CPU at least at the max of the minimum
 899  *   utilization required by its currently RUNNABLE tasks.
 900  * - for util_max: we want to allow the CPU to run up to the max of the
 901  *   maximum utilization allowed by its currently RUNNABLE tasks.
 902  *
 903  * Since on each system we expect only a limited number of different
 904  * utilization clamp values (UCLAMP_BUCKETS), use a simple array to track
 905  * the metrics required to compute all the per-rq utilization clamp values.
 906  */
 907 struct uclamp_rq {
 908         unsigned int value;
 909         struct uclamp_bucket bucket[UCLAMP_BUCKETS];
 910 };
 911
 912 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
 913 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
 914
 915 /*
 916  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 917  *
 918  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 919  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 920  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 921  */
 922 struct rq {
 923         /* runqueue lock: */
 924         raw_spinlock_t          __lock;
 925
 926         /*
 927          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 928          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 929          */
 930         unsigned int            nr_running;
 931 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 932         unsigned int            nr_numa_running;
 933         unsigned int            nr_preferred_running;
 934         unsigned int            numa_migrate_on;
 935 #endif
 936 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 937 #ifdef CONFIG_SMP
 938         unsigned long           last_blocked_load_update_tick;
 939         unsigned int            has_blocked_load;
 940         call_single_data_t      nohz_csd;
 941 #endif /* CONFIG_SMP */
 942         unsigned int            nohz_tick_stopped;
 943         atomic_t                nohz_flags;
 944 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 945
 946 #ifdef CONFIG_SMP
 947         unsigned int            ttwu_pending;
 948 #endif
 949         u64                     nr_switches;
 950
 951 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
 952         /* Utilization clamp values based on CPU's RUNNABLE tasks */
 953         struct uclamp_rq        uclamp[UCLAMP_CNT] ____cacheline_aligned;
 954         unsigned int            uclamp_flags;
 955 #define UCLAMP_FLAG_IDLE 0x01
 956 #endif
 957
 958         struct cfs_rq           cfs;
 959         struct rt_rq            rt;
 960         struct dl_rq            dl;
 961
 962 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 963         /* list of leaf cfs_rq on this CPU: */
 964         struct list_head        leaf_cfs_rq_list;
 965         struct list_head        *tmp_alone_branch;
 966 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 967
 968         /*
 969          * This is part of a global counter where only the total sum
 970          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 971          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 972          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 973          */
 974         unsigned int            nr_uninterruptible;
 975
 976         struct task_struct __rcu        *curr;
 977         struct task_struct      *idle;
 978         struct task_struct      *stop;
 979         unsigned long           next_balance;
 980         struct mm_struct        *prev_mm;
 981
 982         unsigned int            clock_update_flags;
 983         u64                     clock;
 984         /* Ensure that all clocks are in the same cache line */
 985         u64                     clock_task ____cacheline_aligned;
 986         u64                     clock_pelt;
 987         unsigned long           lost_idle_time;
 988
 989         atomic_t                nr_iowait;
 990
 991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 992         u64 last_seen_need_resched_ns;
 993         int ticks_without_resched;
 994 #endif
 995
 996 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 997         int membarrier_state;
 998 #endif
 999
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001         struct root_domain              *rd;
1002         struct sched_domain __rcu       *sd;
1003
1004         unsigned long           cpu_capacity;
1005         unsigned long           cpu_capacity_orig;
1006
1007         struct callback_head    *balance_callback;
1008
1009         unsigned char           nohz_idle_balance;
1010         unsigned char           idle_balance;
1011
1012         unsigned long           misfit_task_load;
1013
1014         /* For active balancing */
1015         int                     active_balance;
1016         int                     push_cpu;
1017         struct cpu_stop_work    active_balance_work;
1018
1019         /* CPU of this runqueue: */
1020         int                     cpu;
1021         int                     online;
1022
1023         struct list_head cfs_tasks;
1024
1025         struct sched_avg        avg_rt;
1026         struct sched_avg        avg_dl;
1027 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
1028         struct sched_avg        avg_irq;
1029 #endif
1030 #ifdef CONFIG_SCHED_THERMAL_PRESSURE
1031         struct sched_avg        avg_thermal;
1032 #endif
1033         u64                     idle_stamp;
1034         u64                     avg_idle;
1035
1036         unsigned long           wake_stamp;
1037         u64                     wake_avg_idle;
1038
1039         /* This is used to determine avg_idle's max value */
1040         u64                     max_idle_balance_cost;
1041
1042 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1043         struct rcuwait          hotplug_wait;
1044 #endif
1045 #endif /* CONFIG_SMP */
1046
1047 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1048         u64                     prev_irq_time;
1049 #endif
1050 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1051         u64                     prev_steal_time;
1052 #endif
1053 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1054         u64                     prev_steal_time_rq;
1055 #endif
1056
1057         /* calc_load related fields */
1058         unsigned long           calc_load_update;
1059         long                    calc_load_active;
1060
1061 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1062 #ifdef CONFIG_SMP
1063         call_single_data_t      hrtick_csd;
1064 #endif
1065         struct hrtimer          hrtick_timer;
1066         ktime_t                 hrtick_time;
1067 #endif
1068
1069 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1070         /* latency stats */
1071         struct sched_info       rq_sched_info;
1072         unsigned long long      rq_cpu_time;
1073         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
1074
1075         /* sys_sched_yield() stats */
1076         unsigned int            yld_count;
1077
1078         /* schedule() stats */
1079         unsigned int            sched_count;
1080         unsigned int            sched_goidle;
1081
1082         /* try_to_wake_up() stats */
1083         unsigned int            ttwu_count;
1084         unsigned int            ttwu_local;
1085 #endif
1086
1087 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1088         /* Must be inspected within a rcu lock section */
1089         struct cpuidle_state    *idle_state;
1090 #endif
1091
1092 #ifdef CONFIG_SMP
1093         unsigned int            nr_pinned;
1094 #endif
1095         unsigned int            push_busy;
1096         struct cpu_stop_work    push_work;
1097
1098 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1099         /* per rq */
1100         struct rq               *core;
1101         struct task_struct      *core_pick;
1102         unsigned int            core_enabled;
1103         unsigned int            core_sched_seq;
1104         struct rb_root          core_tree;
1105
1106         /* shared state */
1107         unsigned int            core_task_seq;
1108         unsigned int            core_pick_seq;
1109         unsigned long           core_cookie;
1110         unsigned char           core_forceidle;
1111         unsigned int            core_forceidle_seq;
1112 #endif
1113 };
1114
1115 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1116
1117 /* CPU runqueue to which this cfs_rq is attached */
1118 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1119 {
1120         return cfs_rq->rq;
1121 }
1122
1123 #else
1124
1125 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
1126 {
1127         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
1128 }
1129 #endif
1130
1131 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
1132 {
1133 #ifdef CONFIG_SMP
1134         return rq->cpu;
1135 #else
1136         return 0;
1137 #endif
1138 }
1139
1140 #define MDF_PUSH        0x01
1141
1142 static inline bool is_migration_disabled(struct task_struct *p)
1143 {
1144 #ifdef CONFIG_SMP
1145         return p->migration_disabled;
1146 #else
1147         return false;
1148 #endif
1149 }
1150
1151 struct sched_group;
1152 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
1153 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg);
1154
1155 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
1156
1157 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1158 {
1159         return static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled) && rq->core_enabled;
1160 }
1161
1162 static inline bool sched_core_disabled(void)
1163 {
1164         return !static_branch_unlikely(&__sched_core_enabled);
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Be careful with this function; not for general use. The return value isn't
1169  * stable unless you actually hold a relevant rq->__lock.
1170  */
1171 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1172 {
1173         if (sched_core_enabled(rq))
1174                 return &rq->core->__lock;
1175
1176         return &rq->__lock;
1177 }
1178
1179 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1180 {
1181         if (rq->core_enabled)
1182                 return &rq->core->__lock;
1183
1184         return &rq->__lock;
1185 }
1186
1187 bool cfs_prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool fi);
1188
1189 /*
1190  * Helpers to check if the CPU's core cookie matches with the task's cookie
1191  * when core scheduling is enabled.
1192  * A special case is that the task's cookie always matches with CPU's core
1193  * cookie if the CPU is in an idle core.
1194  */
1195 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1196 {
1197         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1198         if (!sched_core_enabled(rq))
1199                 return true;
1200
1201         return rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1202 }
1203
1204 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1205 {
1206         bool idle_core = true;
1207         int cpu;
1208
1209         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1210         if (!sched_core_enabled(rq))
1211                 return true;
1212
1213         for_each_cpu(cpu, cpu_smt_mask(cpu_of(rq))) {
1214                 if (!available_idle_cpu(cpu)) {
1215                         idle_core = false;
1216                         break;
1217                 }
1218         }
1219
1220         /*
1221          * A CPU in an idle core is always the best choice for tasks with
1222          * cookies.
1223          */
1224         return idle_core || rq->core->core_cookie == p->core_cookie;
1225 }
1226
1227 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1228                                             struct task_struct *p,
1229                                             struct sched_group *group)
1230 {
1231         int cpu;
1232
1233         /* Ignore cookie match if core scheduler is not enabled on the CPU. */
1234         if (!sched_core_enabled(rq))
1235                 return true;
1236
1237         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_span(group), p->cpus_ptr) {
1238                 if (sched_core_cookie_match(rq, p))
1239                         return true;
1240         }
1241         return false;
1242 }
1243
1244 extern void queue_core_balance(struct rq *rq);
1245
1246 static inline bool sched_core_enqueued(struct task_struct *p)
1247 {
1248         return !RB_EMPTY_NODE(&p->core_node);
1249 }
1250
1251 extern void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1252 extern void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1253
1254 extern void sched_core_get(void);
1255 extern void sched_core_put(void);
1256
1257 extern unsigned long sched_core_alloc_cookie(void);
1258 extern void sched_core_put_cookie(unsigned long cookie);
1259 extern unsigned long sched_core_get_cookie(unsigned long cookie);
1260 extern unsigned long sched_core_update_cookie(struct task_struct *p, unsigned long cookie);
1261
1262 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
1263
1264 static inline bool sched_core_enabled(struct rq *rq)
1265 {
1266         return false;
1267 }
1268
1269 static inline bool sched_core_disabled(void)
1270 {
1271         return true;
1272 }
1273
1274 static inline raw_spinlock_t *rq_lockp(struct rq *rq)
1275 {
1276         return &rq->__lock;
1277 }
1278
1279 static inline raw_spinlock_t *__rq_lockp(struct rq *rq)
1280 {
1281         return &rq->__lock;
1282 }
1283
1284 static inline void queue_core_balance(struct rq *rq)
1285 {
1286 }
1287
1288 static inline bool sched_cpu_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1289 {
1290         return true;
1291 }
1292
1293 static inline bool sched_core_cookie_match(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1294 {
1295         return true;
1296 }
1297
1298 static inline bool sched_group_cookie_match(struct rq *rq,
1299                                             struct task_struct *p,
1300                                             struct sched_group *group)
1301 {
1302         return true;
1303 }
1304 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
1305
1306 static inline void lockdep_assert_rq_held(struct rq *rq)
1307 {
1308         lockdep_assert_held(__rq_lockp(rq));
1309 }
1310
1311 extern void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass);
1312 extern bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq);
1313 extern void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq);
1314
1315 static inline void raw_spin_rq_lock(struct rq *rq)
1316 {
1317         raw_spin_rq_lock_nested(rq, 0);
1318 }
1319
1320 static inline void raw_spin_rq_lock_irq(struct rq *rq)
1321 {
1322         local_irq_disable();
1323         raw_spin_rq_lock(rq);
1324 }
1325
1326 static inline void raw_spin_rq_unlock_irq(struct rq *rq)
1327 {
1328         raw_spin_rq_unlock(rq);
1329         local_irq_enable();
1330 }
1331
1332 static inline unsigned long _raw_spin_rq_lock_irqsave(struct rq *rq)
1333 {
1334         unsigned long flags;
1335         local_irq_save(flags);
1336         raw_spin_rq_lock(rq);
1337         return flags;
1338 }
1339
1340 static inline void raw_spin_rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, unsigned long flags)
1341 {
1342         raw_spin_rq_unlock(rq);
1343         local_irq_restore(flags);
1344 }
1345
1346 #define raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags)     \
1347 do {                                            \
1348         flags = _raw_spin_rq_lock_irqsave(rq);  \
1349 } while (0)
1350
1351 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1352 extern void __update_idle_core(struct rq *rq);
1353
1354 static inline void update_idle_core(struct rq *rq)
1355 {
1356         if (static_branch_unlikely(&sched_smt_present))
1357                 __update_idle_core(rq);
1358 }
1359
1360 #else
1361 static inline void update_idle_core(struct rq *rq) { }
1362 #endif
1363
1364 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
1365
1366 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
1367 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
1368 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
1369 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
1370 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
1371
1372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1373 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1374 {
1375         SCHED_WARN_ON(!entity_is_task(se));
1376         return container_of(se, struct task_struct, se);
1377 }
1378
1379 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1380 {
1381         return p->se.cfs_rq;
1382 }
1383
1384 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
1385 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1386 {
1387         return se->cfs_rq;
1388 }
1389
1390 /* runqueue "owned" by this group */
1391 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1392 {
1393         return grp->my_q;
1394 }
1395
1396 #else
1397
1398 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
1399 {
1400         return container_of(se, struct task_struct, se);
1401 }
1402
1403 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
1404 {
1405         return &task_rq(p)->cfs;
1406 }
1407
1408 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
1409 {
1410         struct task_struct *p = task_of(se);
1411         struct rq *rq = task_rq(p);
1412
1413         return &rq->cfs;
1414 }
1415
1416 /* runqueue "owned" by this group */
1417 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
1418 {
1419         return NULL;
1420 }
1421 #endif
1422
1423 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1424
1425 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
1426 {
1427         return READ_ONCE(rq->clock);
1428 }
1429
1430 /*
1431  * rq::clock_update_flags bits
1432  *
1433  * %RQCF_REQ_SKIP - will request skipping of clock update on the next
1434  *  call to __schedule(). This is an optimisation to avoid
1435  *  neighbouring rq clock updates.
1436  *
1437  * %RQCF_ACT_SKIP - is set from inside of __schedule() when skipping is
1438  *  in effect and calls to update_rq_clock() are being ignored.
1439  *
1440  * %RQCF_UPDATED - is a debug flag that indicates whether a call has been
1441  *  made to update_rq_clock() since the last time rq::lock was pinned.
1442  *
1443  * If inside of __schedule(), clock_update_flags will have been
1444  * shifted left (a left shift is a cheap operation for the fast path
1445  * to promote %RQCF_REQ_SKIP to %RQCF_ACT_SKIP), so you must use,
1446  *
1447  *      if (rq-clock_update_flags >= RQCF_UPDATED)
1448  *
1449  * to check if %RQCF_UPDATED is set. It'll never be shifted more than
1450  * one position though, because the next rq_unpin_lock() will shift it
1451  * back.
1452  */
1453 #define RQCF_REQ_SKIP           0x01
1454 #define RQCF_ACT_SKIP           0x02
1455 #define RQCF_UPDATED            0x04
1456
1457 static inline void assert_clock_updated(struct rq *rq)
1458 {
1459         /*
1460          * The only reason for not seeing a clock update since the
1461          * last rq_pin_lock() is if we're currently skipping updates.
1462          */
1463         SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags < RQCF_ACT_SKIP);
1464 }
1465
1466 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
1467 {
1468         lockdep_assert_rq_held(rq);
1469         assert_clock_updated(rq);
1470
1471         return rq->clock;
1472 }
1473
1474 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
1475 {
1476         lockdep_assert_rq_held(rq);
1477         assert_clock_updated(rq);
1478
1479         return rq->clock_task;
1480 }
1481
1482 /**
1483  * By default the decay is the default pelt decay period.
1484  * The decay shift can change the decay period in
1485  * multiples of 32.
1486  *  Decay shift         Decay period(ms)
1487  *      0                       32
1488  *      1                       64
1489  *      2                       128
1490  *      3                       256
1491  *      4                       512
1492  */
1493 extern int sched_thermal_decay_shift;
1494
1495 static inline u64 rq_clock_thermal(struct rq *rq)
1496 {
1497         return rq_clock_task(rq) >> sched_thermal_decay_shift;
1498 }
1499
1500 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq)
1501 {
1502         lockdep_assert_rq_held(rq);
1503         rq->clock_update_flags |= RQCF_REQ_SKIP;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * See rt task throttling, which is the only time a skip
1508  * request is canceled.
1509  */
1510 static inline void rq_clock_cancel_skipupdate(struct rq *rq)
1511 {
1512         lockdep_assert_rq_held(rq);
1513         rq->clock_update_flags &= ~RQCF_REQ_SKIP;
1514 }
1515
1516 struct rq_flags {
1517         unsigned long flags;
1518         struct pin_cookie cookie;
1519 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1520         /*
1521          * A copy of (rq::clock_update_flags & RQCF_UPDATED) for the
1522          * current pin context is stashed here in case it needs to be
1523          * restored in rq_repin_lock().
1524          */
1525         unsigned int clock_update_flags;
1526 #endif
1527 };
1528
1529 extern struct callback_head balance_push_callback;
1530
1531 /*
1532  * Lockdep annotation that avoids accidental unlocks; it's like a
1533  * sticky/continuous lockdep_assert_held().
1534  *
1535  * This avoids code that has access to 'struct rq *rq' (basically everything in
1536  * the scheduler) from accidentally unlocking the rq if they do not also have a
1537  * copy of the (on-stack) 'struct rq_flags rf'.
1538  *
1539  * Also see Documentation/locking/lockdep-design.rst.
1540  */
1541 static inline void rq_pin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1542 {
1543         rf->cookie = lockdep_pin_lock(__rq_lockp(rq));
1544
1545 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1546         rq->clock_update_flags &= (RQCF_REQ_SKIP|RQCF_ACT_SKIP);
1547         rf->clock_update_flags = 0;
1548 #ifdef CONFIG_SMP
1549         SCHED_WARN_ON(rq->balance_callback && rq->balance_callback != &balance_push_callback);
1550 #endif
1551 #endif
1552 }
1553
1554 static inline void rq_unpin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1555 {
1556 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1557         if (rq->clock_update_flags > RQCF_ACT_SKIP)
1558                 rf->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
1559 #endif
1560
1561         lockdep_unpin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1562 }
1563
1564 static inline void rq_repin_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1565 {
1566         lockdep_repin_lock(__rq_lockp(rq), rf->cookie);
1567
1568 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1569         /*
1570          * Restore the value we stashed in @rf for this pin context.
1571          */
1572         rq->clock_update_flags |= rf->clock_update_flags;
1573 #endif
1574 }
1575
1576 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1577         __acquires(rq->lock);
1578
1579 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1580         __acquires(p->pi_lock)
1581         __acquires(rq->lock);
1582
1583 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1584         __releases(rq->lock)
1585 {
1586         rq_unpin_lock(rq, rf);
1587         raw_spin_rq_unlock(rq);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1592         __releases(rq->lock)
1593         __releases(p->pi_lock)
1594 {
1595         rq_unpin_lock(rq, rf);
1596         raw_spin_rq_unlock(rq);
1597         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
1598 }
1599
1600 static inline void
1601 rq_lock_irqsave(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1602         __acquires(rq->lock)
1603 {
1604         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, rf->flags);
1605         rq_pin_lock(rq, rf);
1606 }
1607
1608 static inline void
1609 rq_lock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1610         __acquires(rq->lock)
1611 {
1612         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
1613         rq_pin_lock(rq, rf);
1614 }
1615
1616 static inline void
1617 rq_lock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1618         __acquires(rq->lock)
1619 {
1620         raw_spin_rq_lock(rq);
1621         rq_pin_lock(rq, rf);
1622 }
1623
1624 static inline void
1625 rq_relock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1626         __acquires(rq->lock)
1627 {
1628         raw_spin_rq_lock(rq);
1629         rq_repin_lock(rq, rf);
1630 }
1631
1632 static inline void
1633 rq_unlock_irqrestore(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1634         __releases(rq->lock)
1635 {
1636         rq_unpin_lock(rq, rf);
1637         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, rf->flags);
1638 }
1639
1640 static inline void
1641 rq_unlock_irq(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1642         __releases(rq->lock)
1643 {
1644         rq_unpin_lock(rq, rf);
1645         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
1646 }
1647
1648 static inline void
1649 rq_unlock(struct rq *rq, struct rq_flags *rf)
1650         __releases(rq->lock)
1651 {
1652         rq_unpin_lock(rq, rf);
1653         raw_spin_rq_unlock(rq);
1654 }
1655
1656 static inline struct rq *
1657 this_rq_lock_irq(struct rq_flags *rf)
1658         __acquires(rq->lock)
1659 {
1660         struct rq *rq;
1661
1662         local_irq_disable();
1663         rq = this_rq();
1664         rq_lock(rq, rf);
1665         return rq;
1666 }
1667
1668 #ifdef CONFIG_NUMA
1669 enum numa_topology_type {
1670         NUMA_DIRECT,
1671         NUMA_GLUELESS_MESH,
1672         NUMA_BACKPLANE,
1673 };
1674 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
1675 extern int sched_max_numa_distance;
1676 extern bool find_numa_distance(int distance);
1677 extern void sched_init_numa(void);
1678 extern void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu);
1679 extern void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu);
1680 extern int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu);
1681 #else
1682 static inline void sched_init_numa(void) { }
1683 static inline void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
1684 static inline void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
1685 static inline int sched_numa_find_closest(const struct cpumask *cpus, int cpu)
1686 {
1687         return nr_cpu_ids;
1688 }
1689 #endif
1690
1691 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1692 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
1693 enum numa_faults_stats {
1694         NUMA_MEM = 0,
1695         NUMA_CPU,
1696         NUMA_MEMBUF,
1697         NUMA_CPUBUF
1698 };
1699 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
1700 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
1701 extern int migrate_swap(struct task_struct *p, struct task_struct *t,
1702                         int cpu, int scpu);
1703 extern void init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
1704 #else
1705 static inline void
1706 init_numa_balancing(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1707 {
1708 }
1709 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1710
1711 #ifdef CONFIG_SMP
1712
1713 static inline void
1714 queue_balance_callback(struct rq *rq,
1715                        struct callback_head *head,
1716                        void (*func)(struct rq *rq))
1717 {
1718         lockdep_assert_rq_held(rq);
1719
1720         if (unlikely(head->next || rq->balance_callback == &balance_push_callback))
1721                 return;
1722
1723         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
1724         head->next = rq->balance_callback;
1725         rq->balance_callback = head;
1726 }
1727
1728 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
1729         rcu_dereference_check((p), \
1730                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
1731
1732 /*
1733  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
1734  * See destroy_sched_domains: call_rcu for details.
1735  *
1736  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
1737  * preempt-disabled sections.
1738  */
1739 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
1740         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
1741                         __sd; __sd = __sd->parent)
1742
1743 /**
1744  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
1745  * @cpu:        The CPU whose highest level of sched domain is to
1746  *              be returned.
1747  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
1748  *              for the given CPU.
1749  *
1750  * Returns the highest sched_domain of a CPU which contains the given flag.
1751  */
1752 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
1753 {
1754         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
1755
1756         for_each_domain(cpu, sd) {
1757                 if (!(sd->flags & flag))
1758                         break;
1759                 hsd = sd;
1760         }
1761
1762         return hsd;
1763 }
1764
1765 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
1766 {
1767         struct sched_domain *sd;
1768
1769         for_each_domain(cpu, sd) {
1770                 if (sd->flags & flag)
1771                         break;
1772         }
1773
1774         return sd;
1775 }
1776
1777 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_llc);
1778 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
1779 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
1780 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain_shared __rcu *, sd_llc_shared);
1781 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_numa);
1782 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_packing);
1783 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain __rcu *, sd_asym_cpucapacity);
1784 extern struct static_key_false sched_asym_cpucapacity;
1785
1786 struct sched_group_capacity {
1787         atomic_t                ref;
1788         /*
1789          * CPU capacity of this group, SCHED_CAPACITY_SCALE being max capacity
1790          * for a single CPU.
1791          */
1792         unsigned long           capacity;
1793         unsigned long           min_capacity;           /* Min per-CPU capacity in group */
1794         unsigned long           max_capacity;           /* Max per-CPU capacity in group */
1795         unsigned long           next_update;
1796         int                     imbalance;              /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
1797
1798 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1799         int                     id;
1800 #endif
1801
1802         unsigned long           cpumask[];              /* Balance mask */
1803 };
1804
1805 struct sched_group {
1806         struct sched_group      *next;                  /* Must be a circular list */
1807         atomic_t                ref;
1808
1809         unsigned int            group_weight;
1810         struct sched_group_capacity *sgc;
1811         int                     asym_prefer_cpu;        /* CPU of highest priority in group */
1812
1813         /*
1814          * The CPUs this group covers.
1815          *
1816          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1817          * by attaching extra space to the end of the structure,
1818          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1819          */
1820         unsigned long           cpumask[];
1821 };
1822
1823 static inline struct cpumask *sched_group_span(struct sched_group *sg)
1824 {
1825         return to_cpumask(sg->cpumask);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * See build_balance_mask().
1830  */
1831 static inline struct cpumask *group_balance_mask(struct sched_group *sg)
1832 {
1833         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
1834 }
1835
1836 /**
1837  * group_first_cpu - Returns the first CPU in the cpumask of a sched_group.
1838  * @group: The group whose first CPU is to be returned.
1839  */
1840 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
1841 {
1842         return cpumask_first(sched_group_span(group));
1843 }
1844
1845 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
1846
1847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1848 void update_sched_domain_debugfs(void);
1849 void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu);
1850 #else
1851 static inline void update_sched_domain_debugfs(void)
1852 {
1853 }
1854 static inline void dirty_sched_domain_sysctl(int cpu)
1855 {
1856 }
1857 #endif
1858
1859 extern int sched_update_scaling(void);
1860
1861 extern void flush_smp_call_function_from_idle(void);
1862
1863 #else /* !CONFIG_SMP: */
1864 static inline void flush_smp_call_function_from_idle(void) { }
1865 #endif
1866
1867 #include "stats.h"
1868 #include "autogroup.h"
1869
1870 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1871
1872 /*
1873  * Return the group to which this tasks belongs.
1874  *
1875  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
1876  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
1877  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
1878  *
1879  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
1880  * core changes this before calling sched_move_task().
1881  *
1882  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
1883  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
1884  */
1885 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1886 {
1887         return p->sched_task_group;
1888 }
1889
1890 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
1891 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1894         struct task_group *tg = task_group(p);
1895 #endif
1896
1897 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1898         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
1899         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
1900         p->se.parent = tg->se[cpu];
1901 #endif
1902
1903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1904         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
1905         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
1906 #endif
1907 }
1908
1909 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1910
1911 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
1912 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
1913 {
1914         return NULL;
1915 }
1916
1917 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
1918
1919 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1920 {
1921         set_task_rq(p, cpu);
1922 #ifdef CONFIG_SMP
1923         /*
1924          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1925          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1926          * per-task data have been completed by this moment.
1927          */
1928         smp_wmb();
1929 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1930         WRITE_ONCE(p->cpu, cpu);
1931 #else
1932         WRITE_ONCE(task_thread_info(p)->cpu, cpu);
1933 #endif
1934         p->wake_cpu = cpu;
1935 #endif
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1940  */
1941 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1942 # include <linux/static_key.h>
1943 # define const_debug __read_mostly
1944 #else
1945 # define const_debug const
1946 #endif
1947
1948 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1949         __SCHED_FEAT_##name ,
1950
1951 enum {
1952 #include "features.h"
1953         __SCHED_FEAT_NR,
1954 };
1955
1956 #undef SCHED_FEAT
1957
1958 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1959
1960 /*
1961  * To support run-time toggling of sched features, all the translation units
1962  * (but core.c) reference the sysctl_sched_features defined in core.c.
1963  */
1964 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1965
1966 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL
1967 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1968 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1969 {                                                                       \
1970         return static_key_##enabled(key);                               \
1971 }
1972
1973 #include "features.h"
1974 #undef SCHED_FEAT
1975
1976 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1977 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1978
1979 #else /* !CONFIG_JUMP_LABEL */
1980
1981 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1982
1983 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
1984
1985 #else /* !SCHED_DEBUG */
1986
1987 /*
1988  * Each translation unit has its own copy of sysctl_sched_features to allow
1989  * constants propagation at compile time and compiler optimization based on
1990  * features default.
1991  */
1992 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1993         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
1994 static const_debug __maybe_unused unsigned int sysctl_sched_features =
1995 #include "features.h"
1996         0;
1997 #undef SCHED_FEAT
1998
1999 #define sched_feat(x) !!(sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
2000
2001 #endif /* SCHED_DEBUG */
2002
2003 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
2004 extern struct static_key_false sched_schedstats;
2005
2006 static inline u64 global_rt_period(void)
2007 {
2008         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
2009 }
2010
2011 static inline u64 global_rt_runtime(void)
2012 {
2013         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
2014                 return RUNTIME_INF;
2015
2016         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
2017 }
2018
2019 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2020 {
2021         return rq->curr == p;
2022 }
2023
2024 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2025 {
2026 #ifdef CONFIG_SMP
2027         return p->on_cpu;
2028 #else
2029         return task_current(rq, p);
2030 #endif
2031 }
2032
2033 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
2034 {
2035         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
2036 }
2037
2038 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
2039 {
2040         return READ_ONCE(p->on_rq) == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2041 }
2042
2043 /* Wake flags. The first three directly map to some SD flag value */
2044 #define WF_EXEC     0x02 /* Wakeup after exec; maps to SD_BALANCE_EXEC */
2045 #define WF_FORK     0x04 /* Wakeup after fork; maps to SD_BALANCE_FORK */
2046 #define WF_TTWU     0x08 /* Wakeup;            maps to SD_BALANCE_WAKE */
2047
2048 #define WF_SYNC     0x10 /* Waker goes to sleep after wakeup */
2049 #define WF_MIGRATED 0x20 /* Internal use, task got migrated */
2050 #define WF_ON_CPU   0x40 /* Wakee is on_cpu */
2051
2052 #ifdef CONFIG_SMP
2053 static_assert(WF_EXEC == SD_BALANCE_EXEC);
2054 static_assert(WF_FORK == SD_BALANCE_FORK);
2055 static_assert(WF_TTWU == SD_BALANCE_WAKE);
2056 #endif
2057
2058 /*
2059  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
2060  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
2061  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
2062  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
2063  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
2064  * slice expiry etc.
2065  */
2066
2067 #define WEIGHT_IDLEPRIO         3
2068 #define WMULT_IDLEPRIO          1431655765
2069
2070 extern const int                sched_prio_to_weight[40];
2071 extern const u32                sched_prio_to_wmult[40];
2072
2073 /*
2074  * {de,en}queue flags:
2075  *
2076  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
2077  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
2078  *
2079  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
2080  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
2081  *                should preserve as much state as possible.
2082  *
2083  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
2084  *        in the runqueue.
2085  *
2086  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
2087  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
2088  * ENQUEUE_MIGRATED  - the task was migrated during wakeup
2089  *
2090  */
2091
2092 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
2093 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* Matches ENQUEUE_RESTORE */
2094 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* Matches ENQUEUE_MOVE */
2095 #define DEQUEUE_NOCLOCK         0x08 /* Matches ENQUEUE_NOCLOCK */
2096
2097 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
2098 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
2099 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
2100 #define ENQUEUE_NOCLOCK         0x08
2101
2102 #define ENQUEUE_HEAD            0x10
2103 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x20
2104 #ifdef CONFIG_SMP
2105 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x40
2106 #else
2107 #define ENQUEUE_MIGRATED        0x00
2108 #endif
2109
2110 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
2111
2112 struct sched_class {
2113
2114 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2115         int uclamp_enabled;
2116 #endif
2117
2118         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2119         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2120         void (*yield_task)   (struct rq *rq);
2121         bool (*yield_to_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2122
2123         void (*check_preempt_curr)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2124
2125         struct task_struct *(*pick_next_task)(struct rq *rq);
2126
2127         void (*put_prev_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p);
2128         void (*set_next_task)(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first);
2129
2130 #ifdef CONFIG_SMP
2131         int (*balance)(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2132         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int flags);
2133
2134         struct task_struct * (*pick_task)(struct rq *rq);
2135
2136         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int new_cpu);
2137
2138         void (*task_woken)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2139
2140         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
2141                                  const struct cpumask *newmask,
2142                                  u32 flags);
2143
2144         void (*rq_online)(struct rq *rq);
2145         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
2146
2147         struct rq *(*find_lock_rq)(struct task_struct *p, struct rq *rq);
2148 #endif
2149
2150         void (*task_tick)(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
2151         void (*task_fork)(struct task_struct *p);
2152         void (*task_dead)(struct task_struct *p);
2153
2154         /*
2155          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
2156          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serialized by
2157          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
2158          */
2159         void (*switched_from)(struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2160         void (*switched_to)  (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
2161         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
2162                               int oldprio);
2163
2164         unsigned int (*get_rr_interval)(struct rq *rq,
2165                                         struct task_struct *task);
2166
2167         void (*update_curr)(struct rq *rq);
2168
2169 #define TASK_SET_GROUP          0
2170 #define TASK_MOVE_GROUP         1
2171
2172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2173         void (*task_change_group)(struct task_struct *p, int type);
2174 #endif
2175 };
2176
2177 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2178 {
2179         WARN_ON_ONCE(rq->curr != prev);
2180         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2181 }
2182
2183 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *next)
2184 {
2185         next->sched_class->set_next_task(rq, next, false);
2186 }
2187
2188
2189 /*
2190  * Helper to define a sched_class instance; each one is placed in a separate
2191  * section which is ordered by the linker script:
2192  *
2193  *   include/asm-generic/vmlinux.lds.h
2194  *
2195  * Also enforce alignment on the instance, not the type, to guarantee layout.
2196  */
2197 #define DEFINE_SCHED_CLASS(name) \
2198 const struct sched_class name##_sched_class \
2199         __aligned(__alignof__(struct sched_class)) \
2200         __section("__" #name "_sched_class")
2201
2202 /* Defined in include/asm-generic/vmlinux.lds.h */
2203 extern struct sched_class __begin_sched_classes[];
2204 extern struct sched_class __end_sched_classes[];
2205
2206 #define sched_class_highest (__end_sched_classes - 1)
2207 #define sched_class_lowest  (__begin_sched_classes - 1)
2208
2209 #define for_class_range(class, _from, _to) \
2210         for (class = (_from); class != (_to); class--)
2211
2212 #define for_each_class(class) \
2213         for_class_range(class, sched_class_highest, sched_class_lowest)
2214
2215 extern const struct sched_class stop_sched_class;
2216 extern const struct sched_class dl_sched_class;
2217 extern const struct sched_class rt_sched_class;
2218 extern const struct sched_class fair_sched_class;
2219 extern const struct sched_class idle_sched_class;
2220
2221 static inline bool sched_stop_runnable(struct rq *rq)
2222 {
2223         return rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop);
2224 }
2225
2226 static inline bool sched_dl_runnable(struct rq *rq)
2227 {
2228         return rq->dl.dl_nr_running > 0;
2229 }
2230
2231 static inline bool sched_rt_runnable(struct rq *rq)
2232 {
2233         return rq->rt.rt_queued > 0;
2234 }
2235
2236 static inline bool sched_fair_runnable(struct rq *rq)
2237 {
2238         return rq->cfs.nr_running > 0;
2239 }
2240
2241 extern struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf);
2242 extern struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq);
2243
2244 #define SCA_CHECK               0x01
2245 #define SCA_MIGRATE_DISABLE     0x02
2246 #define SCA_MIGRATE_ENABLE      0x04
2247 #define SCA_USER                0x08
2248
2249 #ifdef CONFIG_SMP
2250
2251 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
2252
2253 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
2254
2255 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2256
2257 static inline struct task_struct *get_push_task(struct rq *rq)
2258 {
2259         struct task_struct *p = rq->curr;
2260
2261         lockdep_assert_rq_held(rq);
2262
2263         if (rq->push_busy)
2264                 return NULL;
2265
2266         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2267                 return NULL;
2268
2269         rq->push_busy = true;
2270         return get_task_struct(p);
2271 }
2272
2273 extern int push_cpu_stop(void *arg);
2274
2275 #endif
2276
2277 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
2278 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2279                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2280 {
2281         rq->idle_state = idle_state;
2282 }
2283
2284 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2285 {
2286         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
2287
2288         return rq->idle_state;
2289 }
2290 #else
2291 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
2292                                   struct cpuidle_state *idle_state)
2293 {
2294 }
2295
2296 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
2297 {
2298         return NULL;
2299 }
2300 #endif
2301
2302 extern void schedule_idle(void);
2303
2304 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
2305 extern void sched_init_granularity(void);
2306 extern void update_max_interval(void);
2307
2308 extern void init_sched_dl_class(void);
2309 extern void init_sched_rt_class(void);
2310 extern void init_sched_fair_class(void);
2311
2312 extern void reweight_task(struct task_struct *p, int prio);
2313
2314 extern void resched_curr(struct rq *rq);
2315 extern void resched_cpu(int cpu);
2316
2317 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
2318 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
2319
2320 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
2321 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
2322 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2323 extern void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
2324
2325 #define BW_SHIFT                20
2326 #define BW_UNIT                 (1 << BW_SHIFT)
2327 #define RATIO_SHIFT             8
2328 #define MAX_BW_BITS             (64 - BW_SHIFT)
2329 #define MAX_BW                  ((1ULL << MAX_BW_BITS) - 1)
2330 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
2331
2332 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
2333 extern void post_init_entity_util_avg(struct task_struct *p);
2334
2335 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2336 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
2337 extern int __init sched_tick_offload_init(void);
2338
2339 /*
2340  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
2341  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
2342  * nohz mode if necessary.
2343  */
2344 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
2345 {
2346         int cpu = cpu_of(rq);
2347
2348         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
2349                 return;
2350
2351         if (sched_can_stop_tick(rq))
2352                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2353         else
2354                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
2355 }
2356 #else
2357 static inline int sched_tick_offload_init(void) { return 0; }
2358 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
2359 #endif
2360
2361 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2362 {
2363         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
2364
2365         rq->nr_running = prev_nr + count;
2366         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2367                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, count);
2368         }
2369
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
2372                 if (!READ_ONCE(rq->rd->overload))
2373                         WRITE_ONCE(rq->rd->overload, 1);
2374         }
2375 #endif
2376
2377         sched_update_tick_dependency(rq);
2378 }
2379
2380 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
2381 {
2382         rq->nr_running -= count;
2383         if (trace_sched_update_nr_running_tp_enabled()) {
2384                 call_trace_sched_update_nr_running(rq, -count);
2385         }
2386
2387         /* Check if we still need preemption */
2388         sched_update_tick_dependency(rq);
2389 }
2390
2391 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2392 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2393
2394 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
2395
2396 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
2397 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
2398
2399 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2400 extern unsigned int sysctl_sched_latency;
2401 extern unsigned int sysctl_sched_min_granularity;
2402 extern unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity;
2403 extern int sysctl_resched_latency_warn_ms;
2404 extern int sysctl_resched_latency_warn_once;
2405
2406 extern unsigned int sysctl_sched_tunable_scaling;
2407
2408 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2409 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
2410 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max;
2411 extern unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size;
2412 #endif
2413
2414 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2415
2416 /*
2417  * Use hrtick when:
2418  *  - enabled by features
2419  *  - hrtimer is actually high res
2420  */
2421 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2422 {
2423         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
2424                 return 0;
2425         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
2426 }
2427
2428 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2429 {
2430         if (!sched_feat(HRTICK))
2431                 return 0;
2432         return hrtick_enabled(rq);
2433 }
2434
2435 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2436 {
2437         if (!sched_feat(HRTICK_DL))
2438                 return 0;
2439         return hrtick_enabled(rq);
2440 }
2441
2442 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
2443
2444 #else
2445
2446 static inline int hrtick_enabled_fair(struct rq *rq)
2447 {
2448         return 0;
2449 }
2450
2451 static inline int hrtick_enabled_dl(struct rq *rq)
2452 {
2453         return 0;
2454 }
2455
2456 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
2457 {
2458         return 0;
2459 }
2460
2461 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
2462
2463 #ifndef arch_scale_freq_tick
2464 static __always_inline
2465 void arch_scale_freq_tick(void)
2466 {
2467 }
2468 #endif
2469
2470 #ifndef arch_scale_freq_capacity
2471 /**
2472  * arch_scale_freq_capacity - get the frequency scale factor of a given CPU.
2473  * @cpu: the CPU in question.
2474  *
2475  * Return: the frequency scale factor normalized against SCHED_CAPACITY_SCALE, i.e.
2476  *
2477  *     f_curr
2478  *     ------ * SCHED_CAPACITY_SCALE
2479  *     f_max
2480  */
2481 static __always_inline
2482 unsigned long arch_scale_freq_capacity(int cpu)
2483 {
2484         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
2485 }
2486 #endif
2487
2488
2489 #ifdef CONFIG_SMP
2490
2491 static inline bool rq_order_less(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2492 {
2493 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
2494         /*
2495          * In order to not have {0,2},{1,3} turn into into an AB-BA,
2496          * order by core-id first and cpu-id second.
2497          *
2498          * Notably:
2499          *
2500          *      double_rq_lock(0,3); will take core-0, core-1 lock
2501          *      double_rq_lock(1,2); will take core-1, core-0 lock
2502          *
2503          * when only cpu-id is considered.
2504          */
2505         if (rq1->core->cpu < rq2->core->cpu)
2506                 return true;
2507         if (rq1->core->cpu > rq2->core->cpu)
2508                 return false;
2509
2510         /*
2511          * __sched_core_flip() relies on SMT having cpu-id lock order.
2512          */
2513 #endif
2514         return rq1->cpu < rq2->cpu;
2515 }
2516
2517 extern void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
2518
2519 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2520
2521 /*
2522  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
2523  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
2524  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
2525  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
2526  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
2527  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
2528  */
2529 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2530         __releases(this_rq->lock)
2531         __acquires(busiest->lock)
2532         __acquires(this_rq->lock)
2533 {
2534         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2535         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2536
2537         return 1;
2538 }
2539
2540 #else
2541 /*
2542  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
2543  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
2544  * already in proper order on entry.  This favors lower CPU-ids and will
2545  * grant the double lock to lower CPUs over higher ids under contention,
2546  * regardless of entry order into the function.
2547  */
2548 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2549         __releases(this_rq->lock)
2550         __acquires(busiest->lock)
2551         __acquires(this_rq->lock)
2552 {
2553         if (__rq_lockp(this_rq) == __rq_lockp(busiest))
2554                 return 0;
2555
2556         if (likely(raw_spin_rq_trylock(busiest)))
2557                 return 0;
2558
2559         if (rq_order_less(this_rq, busiest)) {
2560                 raw_spin_rq_lock_nested(busiest, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2561                 return 0;
2562         }
2563
2564         raw_spin_rq_unlock(this_rq);
2565         double_rq_lock(this_rq, busiest);
2566
2567         return 1;
2568 }
2569
2570 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
2571
2572 /*
2573  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2574  */
2575 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2576 {
2577         lockdep_assert_irqs_disabled();
2578
2579         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
2580 }
2581
2582 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2583         __releases(busiest->lock)
2584 {
2585         if (__rq_lockp(this_rq) != __rq_lockp(busiest))
2586                 raw_spin_rq_unlock(busiest);
2587         lock_set_subclass(&__rq_lockp(this_rq)->dep_map, 0, _RET_IP_);
2588 }
2589
2590 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2591 {
2592         if (l1 > l2)
2593                 swap(l1, l2);
2594
2595         spin_lock(l1);
2596         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2597 }
2598
2599 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
2600 {
2601         if (l1 > l2)
2602                 swap(l1, l2);
2603
2604         spin_lock_irq(l1);
2605         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2606 }
2607
2608 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
2609 {
2610         if (l1 > l2)
2611                 swap(l1, l2);
2612
2613         raw_spin_lock(l1);
2614         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2615 }
2616
2617 /*
2618  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2619  *
2620  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2621  * you need to do so manually after calling.
2622  */
2623 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2624         __releases(rq1->lock)
2625         __releases(rq2->lock)
2626 {
2627         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
2628                 raw_spin_rq_unlock(rq2);
2629         else
2630                 __release(rq2->lock);
2631         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2632 }
2633
2634 extern void set_rq_online (struct rq *rq);
2635 extern void set_rq_offline(struct rq *rq);
2636 extern bool sched_smp_initialized;
2637
2638 #else /* CONFIG_SMP */
2639
2640 /*
2641  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2642  *
2643  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2644  * you need to do so manually before calling.
2645  */
2646 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2647         __acquires(rq1->lock)
2648         __acquires(rq2->lock)
2649 {
2650         BUG_ON(!irqs_disabled());
2651         BUG_ON(rq1 != rq2);
2652         raw_spin_rq_lock(rq1);
2653         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2654 }
2655
2656 /*
2657  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2658  *
2659  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2660  * you need to do so manually after calling.
2661  */
2662 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2663         __releases(rq1->lock)
2664         __releases(rq2->lock)
2665 {
2666         BUG_ON(rq1 != rq2);
2667         raw_spin_rq_unlock(rq1);
2668         __release(rq2->lock);
2669 }
2670
2671 #endif
2672
2673 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2674 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
2675
2676 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
2677 extern bool sched_debug_verbose;
2678
2679 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2680 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2681 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
2682 extern void print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
2683 extern void print_rt_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct rt_rq *rt_rq);
2684 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2685
2686 extern void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency);
2687 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2688 extern void
2689 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2690 extern void
2691 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
2692         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
2693 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2694 #else
2695 static inline void resched_latency_warn(int cpu, u64 latency) {}
2696 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2697
2698 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
2699 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
2700 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
2701
2702 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
2703 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
2704
2705 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2706 #define NOHZ_BALANCE_KICK_BIT   0
2707 #define NOHZ_STATS_KICK_BIT     1
2708 #define NOHZ_NEWILB_KICK_BIT    2
2709
2710 #define NOHZ_BALANCE_KICK       BIT(NOHZ_BALANCE_KICK_BIT)
2711 #define NOHZ_STATS_KICK         BIT(NOHZ_STATS_KICK_BIT)
2712 #define NOHZ_NEWILB_KICK        BIT(NOHZ_NEWILB_KICK_BIT)
2713
2714 #define NOHZ_KICK_MASK  (NOHZ_BALANCE_KICK | NOHZ_STATS_KICK)
2715
2716 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
2717
2718 extern void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq);
2719 #else
2720 static inline void nohz_balance_exit_idle(struct rq *rq) { }
2721 #endif
2722
2723 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
2724 extern void nohz_run_idle_balance(int cpu);
2725 #else
2726 static inline void nohz_run_idle_balance(int cpu) { }
2727 #endif
2728
2729 #ifdef CONFIG_SMP
2730 static inline
2731 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2732 {
2733         struct root_domain *rd = container_of(dl_b, struct root_domain, dl_bw);
2734         int i;
2735
2736         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2737                          "sched RCU must be held");
2738         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask) {
2739                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2740
2741                 rq->dl.extra_bw += bw;
2742         }
2743 }
2744 #else
2745 static inline
2746 void __dl_update(struct dl_bw *dl_b, s64 bw)
2747 {
2748         struct dl_rq *dl = container_of(dl_b, struct dl_rq, dl_bw);
2749
2750         dl->extra_bw += bw;
2751 }
2752 #endif
2753
2754
2755 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2756 struct irqtime {
2757         u64                     total;
2758         u64                     tick_delta;
2759         u64                     irq_start_time;
2760         struct u64_stats_sync   sync;
2761 };
2762
2763 DECLARE_PER_CPU(struct irqtime, cpu_irqtime);
2764
2765 /*
2766  * Returns the irqtime minus the softirq time computed by ksoftirqd.
2767  * Otherwise ksoftirqd's sum_exec_runtime is subtracted its own runtime
2768  * and never move forward.
2769  */
2770 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2771 {
2772         struct irqtime *irqtime = &per_cpu(cpu_irqtime, cpu);
2773         unsigned int seq;
2774         u64 total;
2775
2776         do {
2777                 seq = __u64_stats_fetch_begin(&irqtime->sync);
2778                 total = irqtime->total;
2779         } while (__u64_stats_fetch_retry(&irqtime->sync, seq));
2780
2781         return total;
2782 }
2783 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2784
2785 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
2786 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data __rcu *, cpufreq_update_util_data);
2787
2788 /**
2789  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
2790  * @rq: Runqueue to carry out the update for.
2791  * @flags: Update reason flags.
2792  *
2793  * This function is called by the scheduler on the CPU whose utilization is
2794  * being updated.
2795  *
2796  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
2797  *
2798  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
2799  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
2800  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
2801  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS
2802  * and DL, though, because they may not be coming in if only RT tasks are
2803  * active all the time (or there are RT tasks only).
2804  *
2805  * As a workaround for that issue, this function is called periodically by the
2806  * RT sched class to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
2807  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
2808  * solutions targeted more specifically at RT tasks.
2809  */
2810 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags)
2811 {
2812         struct update_util_data *data;
2813
2814         data = rcu_dereference_sched(*per_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data,
2815                                                   cpu_of(rq)));
2816         if (data)
2817                 data->func(data, rq_clock(rq), flags);
2818 }
2819 #else
2820 static inline void cpufreq_update_util(struct rq *rq, unsigned int flags) {}
2821 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
2822
2823 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2824 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id);
2825
2826 /**
2827  * uclamp_rq_util_with - clamp @util with @rq and @p effective uclamp values.
2828  * @rq:         The rq to clamp against. Must not be NULL.
2829  * @util:       The util value to clamp.
2830  * @p:          The task to clamp against. Can be NULL if you want to clamp
2831  *              against @rq only.
2832  *
2833  * Clamps the passed @util to the max(@rq, @p) effective uclamp values.
2834  *
2835  * If sched_uclamp_used static key is disabled, then just return the util
2836  * without any clamping since uclamp aggregation at the rq level in the fast
2837  * path is disabled, rendering this operation a NOP.
2838  *
2839  * Use uclamp_eff_value() if you don't care about uclamp values at rq level. It
2840  * will return the correct effective uclamp value of the task even if the
2841  * static key is disabled.
2842  */
2843 static __always_inline
2844 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2845                                   struct task_struct *p)
2846 {
2847         unsigned long min_util = 0;
2848         unsigned long max_util = 0;
2849
2850         if (!static_branch_likely(&sched_uclamp_used))
2851                 return util;
2852
2853         if (p) {
2854                 min_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MIN);
2855                 max_util = uclamp_eff_value(p, UCLAMP_MAX);
2856
2857                 /*
2858                  * Ignore last runnable task's max clamp, as this task will
2859                  * reset it. Similarly, no need to read the rq's min clamp.
2860                  */
2861                 if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
2862                         goto out;
2863         }
2864
2865         min_util = max_t(unsigned long, min_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MIN].value));
2866         max_util = max_t(unsigned long, max_util, READ_ONCE(rq->uclamp[UCLAMP_MAX].value));
2867 out:
2868         /*
2869          * Since CPU's {min,max}_util clamps are MAX aggregated considering
2870          * RUNNABLE tasks with _different_ clamps, we can end up with an
2871          * inversion. Fix it now when the clamps are applied.
2872          */
2873         if (unlikely(min_util >= max_util))
2874                 return min_util;
2875
2876         return clamp(util, min_util, max_util);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * When uclamp is compiled in, the aggregation at rq level is 'turned off'
2881  * by default in the fast path and only gets turned on once userspace performs
2882  * an operation that requires it.
2883  *
2884  * Returns true if userspace opted-in to use uclamp and aggregation at rq level
2885  * hence is active.
2886  */
2887 static inline bool uclamp_is_used(void)
2888 {
2889         return static_branch_likely(&sched_uclamp_used);
2890 }
2891 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2892 static inline
2893 unsigned long uclamp_rq_util_with(struct rq *rq, unsigned long util,
2894                                   struct task_struct *p)
2895 {
2896         return util;
2897 }
2898
2899 static inline bool uclamp_is_used(void)
2900 {
2901         return false;
2902 }
2903 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2904
2905 #ifdef arch_scale_freq_capacity
2906 # ifndef arch_scale_freq_invariant
2907 #  define arch_scale_freq_invariant()   true
2908 # endif
2909 #else
2910 # define arch_scale_freq_invariant()    false
2911 #endif
2912
2913 #ifdef CONFIG_SMP
2914 static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)
2915 {
2916         return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig;
2917 }
2918
2919 /**
2920  * enum cpu_util_type - CPU utilization type
2921  * @FREQUENCY_UTIL:     Utilization used to select frequency
2922  * @ENERGY_UTIL:        Utilization used during energy calculation
2923  *
2924  * The utilization signals of all scheduling classes (CFS/RT/DL) and IRQ time
2925  * need to be aggregated differently depending on the usage made of them. This
2926  * enum is used within effective_cpu_util() to differentiate the types of
2927  * utilization expected by the callers, and adjust the aggregation accordingly.
2928  */
2929 enum cpu_util_type {
2930         FREQUENCY_UTIL,
2931         ENERGY_UTIL,
2932 };
2933
2934 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
2935                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
2936                                  struct task_struct *p);
2937
2938 static inline unsigned long cpu_bw_dl(struct rq *rq)
2939 {
2940         return (rq->dl.running_bw * SCHED_CAPACITY_SCALE) >> BW_SHIFT;
2941 }
2942
2943 static inline unsigned long cpu_util_dl(struct rq *rq)
2944 {
2945         return READ_ONCE(rq->avg_dl.util_avg);
2946 }
2947
2948 static inline unsigned long cpu_util_cfs(struct rq *rq)
2949 {
2950         unsigned long util = READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_avg);
2951
2952         if (sched_feat(UTIL_EST)) {
2953                 util = max_t(unsigned long, util,
2954                              READ_ONCE(rq->cfs.avg.util_est.enqueued));
2955         }
2956
2957         return util;
2958 }
2959
2960 static inline unsigned long cpu_util_rt(struct rq *rq)
2961 {
2962         return READ_ONCE(rq->avg_rt.util_avg);
2963 }
2964 #endif
2965
2966 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
2967 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2968 {
2969         return rq->avg_irq.util_avg;
2970 }
2971
2972 static inline
2973 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2974 {
2975         util *= (max - irq);
2976         util /= max;
2977
2978         return util;
2979
2980 }
2981 #else
2982 static inline unsigned long cpu_util_irq(struct rq *rq)
2983 {
2984         return 0;
2985 }
2986
2987 static inline
2988 unsigned long scale_irq_capacity(unsigned long util, unsigned long irq, unsigned long max)
2989 {
2990         return util;
2991 }
2992 #endif
2993
2994 #if defined(CONFIG_ENERGY_MODEL) && defined(CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL)
2995
2996 #define perf_domain_span(pd) (to_cpumask(((pd)->em_pd->cpus)))
2997
2998 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(sched_energy_present);
2999
3000 static inline bool sched_energy_enabled(void)
3001 {
3002         return static_branch_unlikely(&sched_energy_present);
3003 }
3004
3005 #else /* ! (CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL) */
3006
3007 #define perf_domain_span(pd) NULL
3008 static inline bool sched_energy_enabled(void) { return false; }
3009
3010 #endif /* CONFIG_ENERGY_MODEL && CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHEDUTIL */
3011
3012 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
3013 /*
3014  * The scheduler provides memory barriers required by membarrier between:
3015  * - prior user-space memory accesses and store to rq->membarrier_state,
3016  * - store to rq->membarrier_state and following user-space memory accesses.
3017  * In the same way it provides those guarantees around store to rq->curr.
3018  */
3019 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3020                                         struct mm_struct *prev_mm,
3021                                         struct mm_struct *next_mm)
3022 {
3023         int membarrier_state;
3024
3025         if (prev_mm == next_mm)
3026                 return;
3027
3028         membarrier_state = atomic_read(&next_mm->membarrier_state);
3029         if (READ_ONCE(rq->membarrier_state) == membarrier_state)
3030                 return;
3031
3032         WRITE_ONCE(rq->membarrier_state, membarrier_state);
3033 }
3034 #else
3035 static inline void membarrier_switch_mm(struct rq *rq,
3036                                         struct mm_struct *prev_mm,
3037                                         struct mm_struct *next_mm)
3038 {
3039 }
3040 #endif
3041
3042 #ifdef CONFIG_SMP
3043 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
3044 {
3045         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
3046                 return false;
3047
3048         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
3049                 return false;
3050
3051         return true;
3052 }
3053 #endif
3054
3055 extern void swake_up_all_locked(struct swait_queue_head *q);
3056 extern void __prepare_to_swait(struct swait_queue_head *q, struct swait_queue *wait);
3057
3058 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
3059 extern int preempt_dynamic_mode;
3060 extern int sched_dynamic_mode(const char *str);
3061 extern void sched_dynamic_update(int mode);
3062 #endif
3063