ae31c051ff2f1847db72ed3c18ae75a36377a1bf
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/mutex.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/stop_machine.h>
6
7 #include "cpupri.h"
8
9 extern __read_mostly int scheduler_running;
10
11 /*
12  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
13  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
14  * and back.
15  */
16 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
17 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
18 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
19
20 /*
21  * 'User priority' is the nice value converted to something we
22  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
23  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
24  */
25 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
26 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
27 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
28
29 /*
30  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
31  */
32 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
33
34 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
35 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
36
37 /*
38  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
39  */
40
41 /*
42  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
43  */
44 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
45
46 static inline int rt_policy(int policy)
47 {
48         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
49                 return 1;
50         return 0;
51 }
52
53 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
54 {
55         return rt_policy(p->policy);
56 }
57
58 /*
59  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
60  */
61 struct rt_prio_array {
62         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
63         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
64 };
65
66 struct rt_bandwidth {
67         /* nests inside the rq lock: */
68         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
69         ktime_t                 rt_period;
70         u64                     rt_runtime;
71         struct hrtimer          rt_period_timer;
72 };
73
74 extern struct mutex sched_domains_mutex;
75
76 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
77
78 #include <linux/cgroup.h>
79
80 struct cfs_rq;
81 struct rt_rq;
82
83 extern struct list_head task_groups;
84
85 struct cfs_bandwidth {
86 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
87         raw_spinlock_t lock;
88         ktime_t period;
89         u64 quota, runtime;
90         s64 hierarchal_quota;
91         u64 runtime_expires;
92
93         int idle, timer_active;
94         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
95         struct list_head throttled_cfs_rq;
96
97         /* statistics */
98         int nr_periods, nr_throttled;
99         u64 throttled_time;
100 #endif
101 };
102
103 /* task group related information */
104 struct task_group {
105         struct cgroup_subsys_state css;
106
107 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
108         /* schedulable entities of this group on each cpu */
109         struct sched_entity **se;
110         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
111         struct cfs_rq **cfs_rq;
112         unsigned long shares;
113
114         atomic_t load_weight;
115 #endif
116
117 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
118         struct sched_rt_entity **rt_se;
119         struct rt_rq **rt_rq;
120
121         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
122 #endif
123
124         struct rcu_head rcu;
125         struct list_head list;
126
127         struct task_group *parent;
128         struct list_head siblings;
129         struct list_head children;
130
131 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
132         struct autogroup *autogroup;
133 #endif
134
135         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
136 };
137
138 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
139 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
140
141 /*
142  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
143  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
144  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
145  * too large, so as the shares value of a task group.
146  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
147  *  limitation from this.)
148  */
149 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
150 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
151 #endif
152
153 /* Default task group.
154  *      Every task in system belong to this group at bootup.
155  */
156 extern struct task_group root_task_group;
157
158 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
159
160 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
161                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
162
163 /*
164  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
165  * leaving it for the final time.
166  *
167  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
168  */
169 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
170 {
171         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
172 }
173
174 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
175
176 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
177 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
178 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
179 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
180                         struct sched_entity *se, int cpu,
181                         struct sched_entity *parent);
182 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
183 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
184
185 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
186 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
187 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
188
189 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
190 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
191 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
192                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
193                 struct sched_rt_entity *parent);
194
195 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
196
197 struct cfs_bandwidth { };
198
199 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
200
201 /* CFS-related fields in a runqueue */
202 struct cfs_rq {
203         struct load_weight load;
204         unsigned int nr_running, h_nr_running;
205
206         u64 exec_clock;
207         u64 min_vruntime;
208 #ifndef CONFIG_64BIT
209         u64 min_vruntime_copy;
210 #endif
211
212         struct rb_root tasks_timeline;
213         struct rb_node *rb_leftmost;
214
215         /*
216          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
217          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
218          */
219         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
220
221 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
222         unsigned int nr_spread_over;
223 #endif
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
227
228         /*
229          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
230          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
231          * (like users, containers etc.)
232          *
233          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
234          * list is used during load balance.
235          */
236         int on_list;
237         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
238         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
239
240 #ifdef CONFIG_SMP
241         /*
242          *   h_load = weight * f(tg)
243          *
244          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
245          * this group.
246          */
247         unsigned long h_load;
248
249         /*
250          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
251          *
252          * load_stamp is the last time we updated the load average
253          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
254          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
255          */
256         u64 load_avg;
257         u64 load_period;
258         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
259
260         unsigned long load_contribution;
261 #endif /* CONFIG_SMP */
262 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
263         int runtime_enabled;
264         u64 runtime_expires;
265         s64 runtime_remaining;
266
267         u64 throttled_timestamp;
268         int throttled, throttle_count;
269         struct list_head throttled_list;
270 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
271 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
272 };
273
274 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
275 {
276         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
277 }
278
279 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
280 struct rt_rq {
281         struct rt_prio_array active;
282         unsigned int rt_nr_running;
283 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
284         struct {
285                 int curr; /* highest queued rt task prio */
286 #ifdef CONFIG_SMP
287                 int next; /* next highest */
288 #endif
289         } highest_prio;
290 #endif
291 #ifdef CONFIG_SMP
292         unsigned long rt_nr_migratory;
293         unsigned long rt_nr_total;
294         int overloaded;
295         struct plist_head pushable_tasks;
296 #endif
297         int rt_throttled;
298         u64 rt_time;
299         u64 rt_runtime;
300         /* Nests inside the rq lock: */
301         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304         unsigned long rt_nr_boosted;
305
306         struct rq *rq;
307         struct list_head leaf_rt_rq_list;
308         struct task_group *tg;
309 #endif
310 };
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313
314 /*
315  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
316  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
317  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
318  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
319  * object.
320  *
321  */
322 struct root_domain {
323         atomic_t refcount;
324         atomic_t rto_count;
325         struct rcu_head rcu;
326         cpumask_var_t span;
327         cpumask_var_t online;
328
329         /*
330          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
331          * one runnable RT task.
332          */
333         cpumask_var_t rto_mask;
334         struct cpupri cpupri;
335 };
336
337 extern struct root_domain def_root_domain;
338
339 #endif /* CONFIG_SMP */
340
341 /*
342  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
343  *
344  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
345  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
346  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
347  */
348 struct rq {
349         /* runqueue lock: */
350         raw_spinlock_t lock;
351
352         /*
353          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
354          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
355          */
356         unsigned int nr_running;
357         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
358         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
359         unsigned long last_load_update_tick;
360 #ifdef CONFIG_NO_HZ
361         u64 nohz_stamp;
362         unsigned long nohz_flags;
363 #endif
364         int skip_clock_update;
365
366         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
367         struct load_weight load;
368         unsigned long nr_load_updates;
369         u64 nr_switches;
370
371         struct cfs_rq cfs;
372         struct rt_rq rt;
373
374 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
375         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
376         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         unsigned long h_load_throttle;
379 #endif /* CONFIG_SMP */
380 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         struct list_head leaf_rt_rq_list;
384 #endif
385
386         /*
387          * This is part of a global counter where only the total sum
388          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
389          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
390          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
391          */
392         unsigned long nr_uninterruptible;
393
394         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
395         unsigned long next_balance;
396         struct mm_struct *prev_mm;
397
398         u64 clock;
399         u64 clock_task;
400
401         atomic_t nr_iowait;
402
403 #ifdef CONFIG_SMP
404         struct root_domain *rd;
405         struct sched_domain *sd;
406
407         unsigned long cpu_power;
408
409         unsigned char idle_balance;
410         /* For active balancing */
411         int post_schedule;
412         int active_balance;
413         int push_cpu;
414         struct cpu_stop_work active_balance_work;
415         /* cpu of this runqueue: */
416         int cpu;
417         int online;
418
419         struct list_head cfs_tasks;
420
421         u64 rt_avg;
422         u64 age_stamp;
423         u64 idle_stamp;
424         u64 avg_idle;
425 #endif
426
427 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
428         u64 prev_irq_time;
429 #endif
430 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
431         u64 prev_steal_time;
432 #endif
433 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
434         u64 prev_steal_time_rq;
435 #endif
436
437         /* calc_load related fields */
438         unsigned long calc_load_update;
439         long calc_load_active;
440
441 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
442 #ifdef CONFIG_SMP
443         int hrtick_csd_pending;
444         struct call_single_data hrtick_csd;
445 #endif
446         struct hrtimer hrtick_timer;
447 #endif
448
449 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
450         /* latency stats */
451         struct sched_info rq_sched_info;
452         unsigned long long rq_cpu_time;
453         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
454
455         /* sys_sched_yield() stats */
456         unsigned int yld_count;
457
458         /* schedule() stats */
459         unsigned int sched_count;
460         unsigned int sched_goidle;
461
462         /* try_to_wake_up() stats */
463         unsigned int ttwu_count;
464         unsigned int ttwu_local;
465 #endif
466
467 #ifdef CONFIG_SMP
468         struct llist_head wake_list;
469 #endif
470 };
471
472 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         return rq->cpu;
476 #else
477         return 0;
478 #endif
479 }
480
481 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
482
483 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
484 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
485 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
486 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
487 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490
491 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
492         rcu_dereference_check((p), \
493                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
494
495 /*
496  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
497  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
498  *
499  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
500  * preempt-disabled sections.
501  */
502 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
503         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
504                         __sd; __sd = __sd->parent)
505
506 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
507
508 /**
509  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
510  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
511  *              be returned.
512  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
513  *              for the given cpu.
514  *
515  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
516  */
517 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
518 {
519         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
520
521         for_each_domain(cpu, sd) {
522                 if (!(sd->flags & flag))
523                         break;
524                 hsd = sd;
525         }
526
527         return hsd;
528 }
529
530 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
531 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
532
533 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
534
535 #endif /* CONFIG_SMP */
536
537 #include "stats.h"
538 #include "auto_group.h"
539
540 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
541
542 /*
543  * Return the group to which this tasks belongs.
544  *
545  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
546  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
547  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
548  *
549  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
550  * core changes this before calling sched_move_task().
551  *
552  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
553  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
554  */
555 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
556 {
557         return p->sched_task_group;
558 }
559
560 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
561 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
562 {
563 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
564         struct task_group *tg = task_group(p);
565 #endif
566
567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
568         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
569         p->se.parent = tg->se[cpu];
570 #endif
571
572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
573         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
574         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
575 #endif
576 }
577
578 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
579
580 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
581 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
582 {
583         return NULL;
584 }
585
586 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
587
588 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
589 {
590         set_task_rq(p, cpu);
591 #ifdef CONFIG_SMP
592         /*
593          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
594          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
595          * per-task data have been completed by this moment.
596          */
597         smp_wmb();
598         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
599 #endif
600 }
601
602 /*
603  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
604  */
605 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
606 # include <linux/static_key.h>
607 # define const_debug __read_mostly
608 #else
609 # define const_debug const
610 #endif
611
612 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
613
614 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
615         __SCHED_FEAT_##name ,
616
617 enum {
618 #include "features.h"
619         __SCHED_FEAT_NR,
620 };
621
622 #undef SCHED_FEAT
623
624 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
625 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
626 {
627         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
628 }
629
630 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
631 {
632         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
633 }
634
635 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
636 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
637 {                                                                       \
638         return static_branch__##enabled(key);                           \
639 }
640
641 #include "features.h"
642
643 #undef SCHED_FEAT
644
645 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
646 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
647 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
648 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
649 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
650
651 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
652 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
653 #else
654 #define sched_feat_numa(x) (0)
655 #endif
656
657 static inline u64 global_rt_period(void)
658 {
659         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
660 }
661
662 static inline u64 global_rt_runtime(void)
663 {
664         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
665                 return RUNTIME_INF;
666
667         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
668 }
669
670
671
672 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
673 {
674         return rq->curr == p;
675 }
676
677 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
678 {
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         return p->on_cpu;
681 #else
682         return task_current(rq, p);
683 #endif
684 }
685
686
687 #ifndef prepare_arch_switch
688 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
689 #endif
690 #ifndef finish_arch_switch
691 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
692 #endif
693 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
694 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
695 #endif
696
697 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
698 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
699 {
700 #ifdef CONFIG_SMP
701         /*
702          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
703          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
704          * here.
705          */
706         next->on_cpu = 1;
707 #endif
708 }
709
710 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
711 {
712 #ifdef CONFIG_SMP
713         /*
714          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
715          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
716          * finished.
717          */
718         smp_wmb();
719         prev->on_cpu = 0;
720 #endif
721 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
722         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
723         rq->lock.owner = current;
724 #endif
725         /*
726          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
727          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
728          * prev into current:
729          */
730         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
731
732         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
733 }
734
735 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
736 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
737 {
738 #ifdef CONFIG_SMP
739         /*
740          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
741          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
742          * here.
743          */
744         next->on_cpu = 1;
745 #endif
746         raw_spin_unlock(&rq->lock);
747 }
748
749 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
750 {
751 #ifdef CONFIG_SMP
752         /*
753          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
754          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
755          * finished.
756          */
757         smp_wmb();
758         prev->on_cpu = 0;
759 #endif
760         local_irq_enable();
761 }
762 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
763
764
765 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
766 {
767         lw->weight += inc;
768         lw->inv_weight = 0;
769 }
770
771 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
772 {
773         lw->weight -= dec;
774         lw->inv_weight = 0;
775 }
776
777 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
778 {
779         lw->weight = w;
780         lw->inv_weight = 0;
781 }
782
783 /*
784  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
785  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
786  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
787  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
788  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
789  * slice expiry etc.
790  */
791
792 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
793 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
794
795 /*
796  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
797  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
798  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
799  * that remained on nice 0.
800  *
801  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
802  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
803  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
804  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
805  * the relative distance between them is ~25%.)
806  */
807 static const int prio_to_weight[40] = {
808  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
809  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
810  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
811  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
812  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
813  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
814  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
815  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
816 };
817
818 /*
819  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
820  *
821  * In cases where the weight does not change often, we can use the
822  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
823  * into multiplications:
824  */
825 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
826  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
827  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
828  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
829  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
830  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
831  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
832  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
833  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
834 };
835
836 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
837 enum cpuacct_stat_index {
838         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
839         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
840
841         CPUACCT_STAT_NSTATS,
842 };
843
844
845 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
846 #define for_each_class(class) \
847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
848
849 extern const struct sched_class stop_sched_class;
850 extern const struct sched_class rt_sched_class;
851 extern const struct sched_class fair_sched_class;
852 extern const struct sched_class idle_sched_class;
853
854
855 #ifdef CONFIG_SMP
856
857 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
858 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
859
860 #else   /* CONFIG_SMP */
861
862 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
863 {
864 }
865
866 #endif
867
868 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
869 extern void sched_init_granularity(void);
870 extern void update_max_interval(void);
871 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
872 extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
873 extern void init_sched_rt_class(void);
874 extern void init_sched_fair_class(void);
875
876 extern void resched_task(struct task_struct *p);
877 extern void resched_cpu(int cpu);
878
879 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
880 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
881
882 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
883
884 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
885 #include <linux/cgroup.h>
886 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
887 struct cpuacct {
888         struct cgroup_subsys_state css;
889         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
890         u64 __percpu *cpuusage;
891         struct kernel_cpustat __percpu *cpustat;
892 };
893
894 extern struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
895 extern struct cpuacct root_cpuacct;
896
897 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
898 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
899 {
900         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
901                             struct cpuacct, css);
902 }
903
904 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
905 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
906 {
907         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
908                             struct cpuacct, css);
909 }
910
911 static inline struct cpuacct *parent_ca(struct cpuacct *ca)
912 {
913         if (!ca || !ca->css.cgroup->parent)
914                 return NULL;
915         return cgroup_ca(ca->css.cgroup->parent);
916 }
917
918 extern void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
919 #else
920 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
921 #endif
922
923 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
924 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
925 {
926         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
927                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
928
929         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
930 }
931 #endif
932
933 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
934 {
935         rq->nr_running++;
936 }
937
938 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
939 {
940         rq->nr_running--;
941 }
942
943 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
944
945 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
946 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
947
948 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
949
950 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
951 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
952 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
953
954 static inline u64 sched_avg_period(void)
955 {
956         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
957 }
958
959 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
960
961 /*
962  * Use hrtick when:
963  *  - enabled by features
964  *  - hrtimer is actually high res
965  */
966 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
967 {
968         if (!sched_feat(HRTICK))
969                 return 0;
970         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
971                 return 0;
972         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
973 }
974
975 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
976
977 #else
978
979 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
980 {
981         return 0;
982 }
983
984 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
985
986 #ifdef CONFIG_SMP
987 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
988 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
989 {
990         rq->rt_avg += rt_delta;
991         sched_avg_update(rq);
992 }
993 #else
994 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
995 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
996 #endif
997
998 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
999
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1002
1003 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1004
1005 /*
1006  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1007  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1008  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1009  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1010  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1011  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1012  */
1013 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1014         __releases(this_rq->lock)
1015         __acquires(busiest->lock)
1016         __acquires(this_rq->lock)
1017 {
1018         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1019         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1020
1021         return 1;
1022 }
1023
1024 #else
1025 /*
1026  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1027  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1028  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1029  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1030  * regardless of entry order into the function.
1031  */
1032 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1033         __releases(this_rq->lock)
1034         __acquires(busiest->lock)
1035         __acquires(this_rq->lock)
1036 {
1037         int ret = 0;
1038
1039         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1040                 if (busiest < this_rq) {
1041                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1042                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1043                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1044                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1045                         ret = 1;
1046                 } else
1047                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1048                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1049         }
1050         return ret;
1051 }
1052
1053 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1054
1055 /*
1056  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1057  */
1058 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1059 {
1060         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1061                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1062                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1063                 BUG_ON(1);
1064         }
1065
1066         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1067 }
1068
1069 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1070         __releases(busiest->lock)
1071 {
1072         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1073         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1078  *
1079  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1080  * you need to do so manually before calling.
1081  */
1082 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1083         __acquires(rq1->lock)
1084         __acquires(rq2->lock)
1085 {
1086         BUG_ON(!irqs_disabled());
1087         if (rq1 == rq2) {
1088                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1089                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1090         } else {
1091                 if (rq1 < rq2) {
1092                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1093                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1094                 } else {
1095                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1096                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1097                 }
1098         }
1099 }
1100
1101 /*
1102  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1103  *
1104  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1105  * you need to do so manually after calling.
1106  */
1107 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1108         __releases(rq1->lock)
1109         __releases(rq2->lock)
1110 {
1111         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1112         if (rq1 != rq2)
1113                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1114         else
1115                 __release(rq2->lock);
1116 }
1117
1118 #else /* CONFIG_SMP */
1119
1120 /*
1121  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1122  *
1123  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1124  * you need to do so manually before calling.
1125  */
1126 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1127         __acquires(rq1->lock)
1128         __acquires(rq2->lock)
1129 {
1130         BUG_ON(!irqs_disabled());
1131         BUG_ON(rq1 != rq2);
1132         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1133         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1134 }
1135
1136 /*
1137  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1138  *
1139  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1140  * you need to do so manually after calling.
1141  */
1142 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1143         __releases(rq1->lock)
1144         __releases(rq2->lock)
1145 {
1146         BUG_ON(rq1 != rq2);
1147         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1148         __release(rq2->lock);
1149 }
1150
1151 #endif
1152
1153 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1154 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1155 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1156 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1157
1158 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1159 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1160
1161 extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);
1162
1163 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1164 enum rq_nohz_flag_bits {
1165         NOHZ_TICK_STOPPED,
1166         NOHZ_BALANCE_KICK,
1167         NOHZ_IDLE,
1168 };
1169
1170 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1171 #endif
1172
1173 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1174
1175 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1176 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1177
1178 #ifndef CONFIG_64BIT
1179 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1180
1181 static inline void irq_time_write_begin(void)
1182 {
1183         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1184         smp_wmb();
1185 }
1186
1187 static inline void irq_time_write_end(void)
1188 {
1189         smp_wmb();
1190         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1191 }
1192
1193 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1194 {
1195         u64 irq_time;
1196         unsigned seq;
1197
1198         do {
1199                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1200                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1201                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1202         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1203
1204         return irq_time;
1205 }
1206 #else /* CONFIG_64BIT */
1207 static inline void irq_time_write_begin(void)
1208 {
1209 }
1210
1211 static inline void irq_time_write_end(void)
1212 {
1213 }
1214
1215 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1216 {
1217         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1218 }
1219 #endif /* CONFIG_64BIT */
1220 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1221