69da6fcaa0e87e4f7275fa4a2296e1a994bc6d53
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/sched/sysctl.h>
4 #include <linux/sched/rt.h>
5 #include <linux/sched/deadline.h>
6 #include <linux/binfmts.h>
7 #include <linux/mutex.h>
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/stop_machine.h>
10 #include <linux/irq_work.h>
11 #include <linux/tick.h>
12 #include <linux/slab.h>
13
14 #include "cpupri.h"
15 #include "cpudeadline.h"
16 #include "cpuacct.h"
17
18 struct rq;
19 struct cpuidle_state;
20
21 /* task_struct::on_rq states: */
22 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
23 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
24
25 extern __read_mostly int scheduler_running;
26
27 extern unsigned long calc_load_update;
28 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
29
30 extern void calc_global_load_tick(struct rq *this_rq);
31 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
32
33 #ifdef CONFIG_SMP
34 extern void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq);
35 #else
36 static inline void cpu_load_update_active(struct rq *this_rq) { }
37 #endif
38
39 /*
40  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
41  */
42 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
43
44 /*
45  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
46  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
47  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
48  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
49  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
50  *
51  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
52  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
53  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
54  * increased costs.
55  */
56 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
57 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
58 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
59 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
60 #else
61 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
62 # define scale_load(w)          (w)
63 # define scale_load_down(w)     (w)
64 #endif
65
66 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
67 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
68
69 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
70 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
71
72 /*
73  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
74  * 10 -> just above 1us
75  * 9  -> just above 0.5us
76  */
77 #define DL_SCALE (10)
78
79 /*
80  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
81  */
82
83 /*
84  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
85  */
86 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
87
88 static inline int idle_policy(int policy)
89 {
90         return policy == SCHED_IDLE;
91 }
92 static inline int fair_policy(int policy)
93 {
94         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
95 }
96
97 static inline int rt_policy(int policy)
98 {
99         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
100 }
101
102 static inline int dl_policy(int policy)
103 {
104         return policy == SCHED_DEADLINE;
105 }
106 static inline bool valid_policy(int policy)
107 {
108         return idle_policy(policy) || fair_policy(policy) ||
109                 rt_policy(policy) || dl_policy(policy);
110 }
111
112 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
113 {
114         return rt_policy(p->policy);
115 }
116
117 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
118 {
119         return dl_policy(p->policy);
120 }
121
122 /*
123  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
124  */
125 static inline bool
126 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
127 {
128         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
129 }
130
131 /*
132  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
133  */
134 struct rt_prio_array {
135         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
136         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
137 };
138
139 struct rt_bandwidth {
140         /* nests inside the rq lock: */
141         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
142         ktime_t                 rt_period;
143         u64                     rt_runtime;
144         struct hrtimer          rt_period_timer;
145         unsigned int            rt_period_active;
146 };
147
148 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
149
150 /*
151  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
152  * we need some place where:
153  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
154  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
155  *
156  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
157  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
158  * that, since here we are only interested in admission control, we
159  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
160  * need a timer to replenish it.
161  *
162  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
163  * meaning that:
164  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
165  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
166  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
167  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
168  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
169  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
170  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
171  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
172  * control.
173  */
174 struct dl_bandwidth {
175         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
176         u64 dl_runtime;
177         u64 dl_period;
178 };
179
180 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
181 {
182         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
183 }
184
185 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
186
187 struct dl_bw {
188         raw_spinlock_t lock;
189         u64 bw, total_bw;
190 };
191
192 static inline
193 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
194 {
195         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
196 }
197
198 static inline
199 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
200 {
201         dl_b->total_bw += tsk_bw;
202 }
203
204 static inline
205 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
206 {
207         return dl_b->bw != -1 &&
208                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
209 }
210
211 extern struct mutex sched_domains_mutex;
212
213 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
214
215 #include <linux/cgroup.h>
216
217 struct cfs_rq;
218 struct rt_rq;
219
220 extern struct list_head task_groups;
221
222 struct cfs_bandwidth {
223 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
224         raw_spinlock_t lock;
225         ktime_t period;
226         u64 quota, runtime;
227         s64 hierarchical_quota;
228         u64 runtime_expires;
229
230         int idle, period_active;
231         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
232         struct list_head throttled_cfs_rq;
233
234         /* statistics */
235         int nr_periods, nr_throttled;
236         u64 throttled_time;
237 #endif
238 };
239
240 /* task group related information */
241 struct task_group {
242         struct cgroup_subsys_state css;
243
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         /* schedulable entities of this group on each cpu */
246         struct sched_entity **se;
247         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
248         struct cfs_rq **cfs_rq;
249         unsigned long shares;
250
251 #ifdef  CONFIG_SMP
252         /*
253          * load_avg can be heavily contended at clock tick time, so put
254          * it in its own cacheline separated from the fields above which
255          * will also be accessed at each tick.
256          */
257         atomic_long_t load_avg ____cacheline_aligned;
258 #endif
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278
279         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
280 };
281
282 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
283 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
284
285 /*
286  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
287  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
288  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
289  * too large, so as the shares value of a task group.
290  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
291  *  limitation from this.)
292  */
293 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
294 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
295 #endif
296
297 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
298
299 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
300                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
301
302 /*
303  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
304  * leaving it for the final time.
305  *
306  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
307  */
308 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
309 {
310         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
311 }
312
313 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
314
315 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
316 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
317 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg);
318 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
319                         struct sched_entity *se, int cpu,
320                         struct sched_entity *parent);
321 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
322
323 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
324 extern void start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
325 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
326
327 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
328 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
329 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
330                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
331                 struct sched_rt_entity *parent);
332
333 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
334 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
335                                struct task_group *parent);
336 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
337 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
338
339 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
343
344 #ifdef CONFIG_SMP
345 extern void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
346                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next);
347 #else /* !CONFIG_SMP */
348 static inline void set_task_rq_fair(struct sched_entity *se,
349                              struct cfs_rq *prev, struct cfs_rq *next) { }
350 #endif /* CONFIG_SMP */
351 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
352
353 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
354
355 struct cfs_bandwidth { };
356
357 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
358
359 /* CFS-related fields in a runqueue */
360 struct cfs_rq {
361         struct load_weight load;
362         unsigned int nr_running, h_nr_running;
363
364         u64 exec_clock;
365         u64 min_vruntime;
366 #ifndef CONFIG_64BIT
367         u64 min_vruntime_copy;
368 #endif
369
370         struct rb_root tasks_timeline;
371         struct rb_node *rb_leftmost;
372
373         /*
374          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
375          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
376          */
377         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
378
379 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
380         unsigned int nr_spread_over;
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * CFS load tracking
386          */
387         struct sched_avg avg;
388         u64 runnable_load_sum;
389         unsigned long runnable_load_avg;
390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
391         unsigned long tg_load_avg_contrib;
392 #endif
393         atomic_long_t removed_load_avg, removed_util_avg;
394 #ifndef CONFIG_64BIT
395         u64 load_last_update_time_copy;
396 #endif
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406         u64 last_h_load_update;
407         struct sched_entity *h_load_next;
408 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
409 #endif /* CONFIG_SMP */
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
413
414         /*
415          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
416          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
417          * (like users, containers etc.)
418          *
419          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
420          * list is used during load balance.
421          */
422         int on_list;
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
427         int runtime_enabled;
428         u64 runtime_expires;
429         s64 runtime_remaining;
430
431         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
432         u64 throttled_clock_task_time;
433         int throttled, throttle_count;
434         struct list_head throttled_list;
435 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
436 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
437 };
438
439 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
440 {
441         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
442 }
443
444 /* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
445 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
446 # define HAVE_RT_PUSH_IPI
447 #endif
448
449 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
450 struct rt_rq {
451         struct rt_prio_array active;
452         unsigned int rt_nr_running;
453         unsigned int rr_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
468         int push_flags;
469         int push_cpu;
470         struct irq_work push_work;
471         raw_spinlock_t push_lock;
472 #endif
473 #endif /* CONFIG_SMP */
474         int rt_queued;
475
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct task_group *tg;
487 #endif
488 };
489
490 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
491 struct dl_rq {
492         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
493         struct rb_root rb_root;
494         struct rb_node *rb_leftmost;
495
496         unsigned long dl_nr_running;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         /*
500          * Deadline values of the currently executing and the
501          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
502          * the decision wether or not a ready but not running task
503          * should migrate somewhere else.
504          */
505         struct {
506                 u64 curr;
507                 u64 next;
508         } earliest_dl;
509
510         unsigned long dl_nr_migratory;
511         int overloaded;
512
513         /*
514          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
515          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
516          * of the leftmost (earliest deadline) element.
517          */
518         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
519         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
520 #else
521         struct dl_bw dl_bw;
522 #endif
523 };
524
525 #ifdef CONFIG_SMP
526
527 /*
528  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
529  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
530  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
531  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
532  * object.
533  *
534  */
535 struct root_domain {
536         atomic_t refcount;
537         atomic_t rto_count;
538         struct rcu_head rcu;
539         cpumask_var_t span;
540         cpumask_var_t online;
541
542         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
543         bool overload;
544
545         /*
546          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
547          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
548          */
549         cpumask_var_t dlo_mask;
550         atomic_t dlo_count;
551         struct dl_bw dl_bw;
552         struct cpudl cpudl;
553
554         /*
555          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
556          * one runnable RT task.
557          */
558         cpumask_var_t rto_mask;
559         struct cpupri cpupri;
560 };
561
562 extern struct root_domain def_root_domain;
563
564 #endif /* CONFIG_SMP */
565
566 /*
567  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
568  *
569  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
570  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
571  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
572  */
573 struct rq {
574         /* runqueue lock: */
575         raw_spinlock_t lock;
576
577         /*
578          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
579          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
580          */
581         unsigned int nr_running;
582 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
583         unsigned int nr_numa_running;
584         unsigned int nr_preferred_running;
585 #endif
586         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
587         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
588 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         unsigned long last_load_update_tick;
591 #endif /* CONFIG_SMP */
592         u64 nohz_stamp;
593         unsigned long nohz_flags;
594 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
595 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
596         unsigned long last_sched_tick;
597 #endif
598         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
599         struct load_weight load;
600         unsigned long nr_load_updates;
601         u64 nr_switches;
602
603         struct cfs_rq cfs;
604         struct rt_rq rt;
605         struct dl_rq dl;
606
607 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
608         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
609         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
610 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
611
612         /*
613          * This is part of a global counter where only the total sum
614          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
615          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
616          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
617          */
618         unsigned long nr_uninterruptible;
619
620         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
621         unsigned long next_balance;
622         struct mm_struct *prev_mm;
623
624         unsigned int clock_skip_update;
625         u64 clock;
626         u64 clock_task;
627
628         atomic_t nr_iowait;
629
630 #ifdef CONFIG_SMP
631         struct root_domain *rd;
632         struct sched_domain *sd;
633
634         unsigned long cpu_capacity;
635         unsigned long cpu_capacity_orig;
636
637         struct callback_head *balance_callback;
638
639         unsigned char idle_balance;
640         /* For active balancing */
641         int active_balance;
642         int push_cpu;
643         struct cpu_stop_work active_balance_work;
644         /* cpu of this runqueue: */
645         int cpu;
646         int online;
647
648         struct list_head cfs_tasks;
649
650         u64 rt_avg;
651         u64 age_stamp;
652         u64 idle_stamp;
653         u64 avg_idle;
654
655         /* This is used to determine avg_idle's max value */
656         u64 max_idle_balance_cost;
657 #endif
658
659 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
660         u64 prev_irq_time;
661 #endif
662 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
663         u64 prev_steal_time;
664 #endif
665 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
666         u64 prev_steal_time_rq;
667 #endif
668
669         /* calc_load related fields */
670         unsigned long calc_load_update;
671         long calc_load_active;
672
673 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         int hrtick_csd_pending;
676         struct call_single_data hrtick_csd;
677 #endif
678         struct hrtimer hrtick_timer;
679 #endif
680
681 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
682         /* latency stats */
683         struct sched_info rq_sched_info;
684         unsigned long long rq_cpu_time;
685         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
686
687         /* sys_sched_yield() stats */
688         unsigned int yld_count;
689
690         /* schedule() stats */
691         unsigned int sched_count;
692         unsigned int sched_goidle;
693
694         /* try_to_wake_up() stats */
695         unsigned int ttwu_count;
696         unsigned int ttwu_local;
697 #endif
698
699 #ifdef CONFIG_SMP
700         struct llist_head wake_list;
701 #endif
702
703 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
704         /* Must be inspected within a rcu lock section */
705         struct cpuidle_state *idle_state;
706 #endif
707 };
708
709 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
710 {
711 #ifdef CONFIG_SMP
712         return rq->cpu;
713 #else
714         return 0;
715 #endif
716 }
717
718 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
725
726 static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
727 {
728         return READ_ONCE(rq->clock);
729 }
730
731 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
732 {
733         lockdep_assert_held(&rq->lock);
734         return rq->clock;
735 }
736
737 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
738 {
739         lockdep_assert_held(&rq->lock);
740         return rq->clock_task;
741 }
742
743 #define RQCF_REQ_SKIP   0x01
744 #define RQCF_ACT_SKIP   0x02
745
746 static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
747 {
748         lockdep_assert_held(&rq->lock);
749         if (skip)
750                 rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
751         else
752                 rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
753 }
754
755 #ifdef CONFIG_NUMA
756 enum numa_topology_type {
757         NUMA_DIRECT,
758         NUMA_GLUELESS_MESH,
759         NUMA_BACKPLANE,
760 };
761 extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
762 extern int sched_max_numa_distance;
763 extern bool find_numa_distance(int distance);
764 #endif
765
766 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
767 /* The regions in numa_faults array from task_struct */
768 enum numa_faults_stats {
769         NUMA_MEM = 0,
770         NUMA_CPU,
771         NUMA_MEMBUF,
772         NUMA_CPUBUF
773 };
774 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
775 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
776 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
777 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
778
779 #ifdef CONFIG_SMP
780
781 static inline void
782 queue_balance_callback(struct rq *rq,
783                        struct callback_head *head,
784                        void (*func)(struct rq *rq))
785 {
786         lockdep_assert_held(&rq->lock);
787
788         if (unlikely(head->next))
789                 return;
790
791         head->func = (void (*)(struct callback_head *))func;
792         head->next = rq->balance_callback;
793         rq->balance_callback = head;
794 }
795
796 extern void sched_ttwu_pending(void);
797
798 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
799         rcu_dereference_check((p), \
800                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
801
802 /*
803  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
804  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
805  *
806  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
807  * preempt-disabled sections.
808  */
809 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
810         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
811                         __sd; __sd = __sd->parent)
812
813 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
814
815 /**
816  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
817  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
818  *              be returned.
819  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
820  *              for the given cpu.
821  *
822  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
823  */
824 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
825 {
826         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
827
828         for_each_domain(cpu, sd) {
829                 if (!(sd->flags & flag))
830                         break;
831                 hsd = sd;
832         }
833
834         return hsd;
835 }
836
837 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
838 {
839         struct sched_domain *sd;
840
841         for_each_domain(cpu, sd) {
842                 if (sd->flags & flag)
843                         break;
844         }
845
846         return sd;
847 }
848
849 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
850 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
851 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
852 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
853 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
854 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
855
856 struct sched_group_capacity {
857         atomic_t ref;
858         /*
859          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
860          * for a single CPU.
861          */
862         unsigned int capacity;
863         unsigned long next_update;
864         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
865         /*
866          * Number of busy cpus in this group.
867          */
868         atomic_t nr_busy_cpus;
869
870         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
871 };
872
873 struct sched_group {
874         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
875         atomic_t ref;
876
877         unsigned int group_weight;
878         struct sched_group_capacity *sgc;
879
880         /*
881          * The CPUs this group covers.
882          *
883          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
884          * by attaching extra space to the end of the structure,
885          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
886          */
887         unsigned long cpumask[0];
888 };
889
890 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
891 {
892         return to_cpumask(sg->cpumask);
893 }
894
895 /*
896  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
897  * tree.
898  */
899 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
900 {
901         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
902 }
903
904 /**
905  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
906  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
907  */
908 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
909 {
910         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
911 }
912
913 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
914
915 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
916 void register_sched_domain_sysctl(void);
917 void unregister_sched_domain_sysctl(void);
918 #else
919 static inline void register_sched_domain_sysctl(void)
920 {
921 }
922 static inline void unregister_sched_domain_sysctl(void)
923 {
924 }
925 #endif
926
927 #else
928
929 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
930
931 #endif /* CONFIG_SMP */
932
933 #include "stats.h"
934 #include "auto_group.h"
935
936 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
937
938 /*
939  * Return the group to which this tasks belongs.
940  *
941  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
942  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
943  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
944  *
945  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
946  * core changes this before calling sched_move_task().
947  *
948  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
949  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
950  */
951 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
952 {
953         return p->sched_task_group;
954 }
955
956 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
957 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
958 {
959 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
960         struct task_group *tg = task_group(p);
961 #endif
962
963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
964         set_task_rq_fair(&p->se, p->se.cfs_rq, tg->cfs_rq[cpu]);
965         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
966         p->se.parent = tg->se[cpu];
967 #endif
968
969 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
970         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
971         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
972 #endif
973 }
974
975 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
976
977 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
978 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
979 {
980         return NULL;
981 }
982
983 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
984
985 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
986 {
987         set_task_rq(p, cpu);
988 #ifdef CONFIG_SMP
989         /*
990          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
991          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
992          * per-task data have been completed by this moment.
993          */
994         smp_wmb();
995         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
996         p->wake_cpu = cpu;
997 #endif
998 }
999
1000 /*
1001  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
1002  */
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1004 # include <linux/static_key.h>
1005 # define const_debug __read_mostly
1006 #else
1007 # define const_debug const
1008 #endif
1009
1010 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
1011
1012 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
1013         __SCHED_FEAT_##name ,
1014
1015 enum {
1016 #include "features.h"
1017         __SCHED_FEAT_NR,
1018 };
1019
1020 #undef SCHED_FEAT
1021
1022 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
1023 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
1024 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
1025 {                                                                       \
1026         return static_key_##enabled(key);                               \
1027 }
1028
1029 #include "features.h"
1030
1031 #undef SCHED_FEAT
1032
1033 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
1034 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
1035 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
1036 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
1037 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
1038
1039 extern struct static_key_false sched_numa_balancing;
1040 extern struct static_key_false sched_schedstats;
1041
1042 static inline u64 global_rt_period(void)
1043 {
1044         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
1045 }
1046
1047 static inline u64 global_rt_runtime(void)
1048 {
1049         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
1050                 return RUNTIME_INF;
1051
1052         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
1053 }
1054
1055 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1056 {
1057         return rq->curr == p;
1058 }
1059
1060 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1061 {
1062 #ifdef CONFIG_SMP
1063         return p->on_cpu;
1064 #else
1065         return task_current(rq, p);
1066 #endif
1067 }
1068
1069 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
1070 {
1071         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
1072 }
1073
1074 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
1075 {
1076         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1077 }
1078
1079 #ifndef prepare_arch_switch
1080 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
1081 #endif
1082 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
1083 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
1084 #endif
1085
1086 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1087 {
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089         /*
1090          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1091          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1092          * here.
1093          */
1094         next->on_cpu = 1;
1095 #endif
1096 }
1097
1098 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1099 {
1100 #ifdef CONFIG_SMP
1101         /*
1102          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1103          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1104          * finished.
1105          *
1106          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
1107          * happen before this.
1108          *
1109          * Pairs with the smp_cond_acquire() in try_to_wake_up().
1110          */
1111         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
1112 #endif
1113 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1114         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1115         rq->lock.owner = current;
1116 #endif
1117         /*
1118          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1119          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1120          * prev into current:
1121          */
1122         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1123
1124         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1125 }
1126
1127 /*
1128  * wake flags
1129  */
1130 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1131 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1132 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1133
1134 /*
1135  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1136  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1137  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1138  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1139  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1140  * slice expiry etc.
1141  */
1142
1143 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1144 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1145
1146 extern const int sched_prio_to_weight[40];
1147 extern const u32 sched_prio_to_wmult[40];
1148
1149 /*
1150  * {de,en}queue flags:
1151  *
1152  * DEQUEUE_SLEEP  - task is no longer runnable
1153  * ENQUEUE_WAKEUP - task just became runnable
1154  *
1155  * SAVE/RESTORE - an otherwise spurious dequeue/enqueue, done to ensure tasks
1156  *                are in a known state which allows modification. Such pairs
1157  *                should preserve as much state as possible.
1158  *
1159  * MOVE - paired with SAVE/RESTORE, explicitly does not preserve the location
1160  *        in the runqueue.
1161  *
1162  * ENQUEUE_HEAD      - place at front of runqueue (tail if not specified)
1163  * ENQUEUE_REPLENISH - CBS (replenish runtime and postpone deadline)
1164  * ENQUEUE_WAKING    - sched_class::task_waking was called
1165  *
1166  */
1167
1168 #define DEQUEUE_SLEEP           0x01
1169 #define DEQUEUE_SAVE            0x02 /* matches ENQUEUE_RESTORE */
1170 #define DEQUEUE_MOVE            0x04 /* matches ENQUEUE_MOVE */
1171
1172 #define ENQUEUE_WAKEUP          0x01
1173 #define ENQUEUE_RESTORE         0x02
1174 #define ENQUEUE_MOVE            0x04
1175
1176 #define ENQUEUE_HEAD            0x08
1177 #define ENQUEUE_REPLENISH       0x10
1178 #ifdef CONFIG_SMP
1179 #define ENQUEUE_WAKING          0x20
1180 #else
1181 #define ENQUEUE_WAKING          0x00
1182 #endif
1183
1184 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1185
1186 struct sched_class {
1187         const struct sched_class *next;
1188
1189         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1190         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1191         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1192         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1193
1194         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1195
1196         /*
1197          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1198          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1199          * something equivalent.
1200          *
1201          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1202          * tasks.
1203          */
1204         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1205                                                 struct task_struct *prev);
1206         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1207
1208 #ifdef CONFIG_SMP
1209         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1210         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p);
1211
1212         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1213         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1214
1215         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1216                                  const struct cpumask *newmask);
1217
1218         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1219         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1220 #endif
1221
1222         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1223         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1224         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1225         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1226
1227         /*
1228          * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
1229          * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
1230          * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
1231          */
1232         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1233         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1234         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1235                              int oldprio);
1236
1237         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1238                                          struct task_struct *task);
1239
1240         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1241
1242 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1243         void (*task_move_group) (struct task_struct *p);
1244 #endif
1245 };
1246
1247 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1248 {
1249         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1250 }
1251
1252 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1253 #define for_each_class(class) \
1254    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1255
1256 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1257 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1258 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1259 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1260 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1261
1262
1263 #ifdef CONFIG_SMP
1264
1265 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1266
1267 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1268
1269 extern void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1270
1271 #endif
1272
1273 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1274 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1275                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1276 {
1277         rq->idle_state = idle_state;
1278 }
1279
1280 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1281 {
1282         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1283         return rq->idle_state;
1284 }
1285 #else
1286 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1287                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1288 {
1289 }
1290
1291 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1292 {
1293         return NULL;
1294 }
1295 #endif
1296
1297 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1298 extern void sched_init_granularity(void);
1299 extern void update_max_interval(void);
1300
1301 extern void init_sched_dl_class(void);
1302 extern void init_sched_rt_class(void);
1303 extern void init_sched_fair_class(void);
1304
1305 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1306 extern void resched_cpu(int cpu);
1307
1308 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1309 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1310
1311 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1312 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1313 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1314
1315 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1316
1317 extern void init_entity_runnable_average(struct sched_entity *se);
1318 extern void post_init_entity_util_avg(struct sched_entity *se);
1319
1320 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1321 extern bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq);
1322
1323 /*
1324  * Tick may be needed by tasks in the runqueue depending on their policy and
1325  * requirements. If tick is needed, lets send the target an IPI to kick it out of
1326  * nohz mode if necessary.
1327  */
1328 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq)
1329 {
1330         int cpu;
1331
1332         if (!tick_nohz_full_enabled())
1333                 return;
1334
1335         cpu = cpu_of(rq);
1336
1337         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
1338                 return;
1339
1340         if (sched_can_stop_tick(rq))
1341                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1342         else
1343                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, TICK_DEP_BIT_SCHED);
1344 }
1345 #else
1346 static inline void sched_update_tick_dependency(struct rq *rq) { }
1347 #endif
1348
1349 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1350 {
1351         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1352
1353         rq->nr_running = prev_nr + count;
1354
1355         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1356 #ifdef CONFIG_SMP
1357                 if (!rq->rd->overload)
1358                         rq->rd->overload = true;
1359 #endif
1360         }
1361
1362         sched_update_tick_dependency(rq);
1363 }
1364
1365 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1366 {
1367         rq->nr_running -= count;
1368         /* Check if we still need preemption */
1369         sched_update_tick_dependency(rq);
1370 }
1371
1372 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1373 {
1374 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1375         rq->last_sched_tick = jiffies;
1376 #endif
1377 }
1378
1379 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1380
1381 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1382 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1383
1384 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1385
1386 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1387 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1388 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1389
1390 static inline u64 sched_avg_period(void)
1391 {
1392         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1393 }
1394
1395 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1396
1397 /*
1398  * Use hrtick when:
1399  *  - enabled by features
1400  *  - hrtimer is actually high res
1401  */
1402 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1403 {
1404         if (!sched_feat(HRTICK))
1405                 return 0;
1406         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1407                 return 0;
1408         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1409 }
1410
1411 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1412
1413 #else
1414
1415 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1416 {
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1421
1422 #ifdef CONFIG_SMP
1423 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1424
1425 #ifndef arch_scale_freq_capacity
1426 static __always_inline
1427 unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1428 {
1429         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1430 }
1431 #endif
1432
1433 #ifndef arch_scale_cpu_capacity
1434 static __always_inline
1435 unsigned long arch_scale_cpu_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
1436 {
1437         if (sd && (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) && (sd->span_weight > 1))
1438                 return sd->smt_gain / sd->span_weight;
1439
1440         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1441 }
1442 #endif
1443
1444 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1445 {
1446         rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
1447         sched_avg_update(rq);
1448 }
1449 #else
1450 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1451 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1452 #endif
1453
1454 /*
1455  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1456  */
1457 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1458         __acquires(rq->lock)
1459 {
1460         struct rq *rq;
1461
1462         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1463
1464         for (;;) {
1465                 rq = task_rq(p);
1466                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1467                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1468                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1469                         return rq;
1470                 }
1471                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1472
1473                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1474                         cpu_relax();
1475         }
1476 }
1477
1478 /*
1479  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1480  */
1481 static inline struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1482         __acquires(p->pi_lock)
1483         __acquires(rq->lock)
1484 {
1485         struct rq *rq;
1486
1487         for (;;) {
1488                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1489                 rq = task_rq(p);
1490                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1491                 /*
1492                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
1493                  *
1494                  *      ACQUIRE (rq->lock)
1495                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
1496                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
1497                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
1498                  *                                      [L] ->on_rq
1499                  *      RELEASE (rq->lock)
1500                  *
1501                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
1502                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
1503                  *
1504                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
1505                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
1506                  */
1507                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
1508                         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1509                         return rq;
1510                 }
1511                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1512                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1513
1514                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
1515                         cpu_relax();
1516         }
1517 }
1518
1519 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1520         __releases(rq->lock)
1521 {
1522         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1523         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1524 }
1525
1526 static inline void
1527 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1528         __releases(rq->lock)
1529         __releases(p->pi_lock)
1530 {
1531         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1532         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1533         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1534 }
1535
1536 #ifdef CONFIG_SMP
1537 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1538
1539 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1540
1541 /*
1542  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1543  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1544  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1545  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1546  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1547  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1548  */
1549 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1550         __releases(this_rq->lock)
1551         __acquires(busiest->lock)
1552         __acquires(this_rq->lock)
1553 {
1554         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1555         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1556
1557         return 1;
1558 }
1559
1560 #else
1561 /*
1562  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1563  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1564  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1565  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1566  * regardless of entry order into the function.
1567  */
1568 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1569         __releases(this_rq->lock)
1570         __acquires(busiest->lock)
1571         __acquires(this_rq->lock)
1572 {
1573         int ret = 0;
1574
1575         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1576                 if (busiest < this_rq) {
1577                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1578                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1579                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1580                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1581                         ret = 1;
1582                 } else
1583                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1584                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1585         }
1586         return ret;
1587 }
1588
1589 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1590
1591 /*
1592  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1593  */
1594 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1595 {
1596         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1597                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1598                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1599                 BUG_ON(1);
1600         }
1601
1602         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1603 }
1604
1605 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1606         __releases(busiest->lock)
1607 {
1608         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1609         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1610 }
1611
1612 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1613 {
1614         if (l1 > l2)
1615                 swap(l1, l2);
1616
1617         spin_lock(l1);
1618         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1619 }
1620
1621 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1622 {
1623         if (l1 > l2)
1624                 swap(l1, l2);
1625
1626         spin_lock_irq(l1);
1627         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1628 }
1629
1630 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1631 {
1632         if (l1 > l2)
1633                 swap(l1, l2);
1634
1635         raw_spin_lock(l1);
1636         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1641  *
1642  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1643  * you need to do so manually before calling.
1644  */
1645 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1646         __acquires(rq1->lock)
1647         __acquires(rq2->lock)
1648 {
1649         BUG_ON(!irqs_disabled());
1650         if (rq1 == rq2) {
1651                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1652                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1653         } else {
1654                 if (rq1 < rq2) {
1655                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1656                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1657                 } else {
1658                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1659                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1660                 }
1661         }
1662 }
1663
1664 /*
1665  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1666  *
1667  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1668  * you need to do so manually after calling.
1669  */
1670 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1671         __releases(rq1->lock)
1672         __releases(rq2->lock)
1673 {
1674         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1675         if (rq1 != rq2)
1676                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1677         else
1678                 __release(rq2->lock);
1679 }
1680
1681 #else /* CONFIG_SMP */
1682
1683 /*
1684  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1685  *
1686  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1687  * you need to do so manually before calling.
1688  */
1689 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1690         __acquires(rq1->lock)
1691         __acquires(rq2->lock)
1692 {
1693         BUG_ON(!irqs_disabled());
1694         BUG_ON(rq1 != rq2);
1695         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1696         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1697 }
1698
1699 /*
1700  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1701  *
1702  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1703  * you need to do so manually after calling.
1704  */
1705 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1706         __releases(rq1->lock)
1707         __releases(rq2->lock)
1708 {
1709         BUG_ON(rq1 != rq2);
1710         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1711         __release(rq2->lock);
1712 }
1713
1714 #endif
1715
1716 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1717 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1718
1719 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
1720 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1721 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1722 extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1723 extern void
1724 print_cfs_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct cfs_rq *cfs_rq);
1725
1726 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1727 extern void
1728 show_numa_stats(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
1729 extern void
1730 print_numa_stats(struct seq_file *m, int node, unsigned long tsf,
1731         unsigned long tpf, unsigned long gsf, unsigned long gpf);
1732 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1733 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1734
1735 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1736 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
1737 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
1738
1739 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1740 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1741
1742 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1743 enum rq_nohz_flag_bits {
1744         NOHZ_TICK_STOPPED,
1745         NOHZ_BALANCE_KICK,
1746 };
1747
1748 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1749 #endif
1750
1751 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1752
1753 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1754 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1755
1756 #ifndef CONFIG_64BIT
1757 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1758
1759 static inline void irq_time_write_begin(void)
1760 {
1761         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1762         smp_wmb();
1763 }
1764
1765 static inline void irq_time_write_end(void)
1766 {
1767         smp_wmb();
1768         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1769 }
1770
1771 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1772 {
1773         u64 irq_time;
1774         unsigned seq;
1775
1776         do {
1777                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1778                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1779                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1780         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1781
1782         return irq_time;
1783 }
1784 #else /* CONFIG_64BIT */
1785 static inline void irq_time_write_begin(void)
1786 {
1787 }
1788
1789 static inline void irq_time_write_end(void)
1790 {
1791 }
1792
1793 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1794 {
1795         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1796 }
1797 #endif /* CONFIG_64BIT */
1798 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1799
1800 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
1801 DECLARE_PER_CPU(struct update_util_data *, cpufreq_update_util_data);
1802
1803 /**
1804  * cpufreq_update_util - Take a note about CPU utilization changes.
1805  * @time: Current time.
1806  * @util: Current utilization.
1807  * @max: Utilization ceiling.
1808  *
1809  * This function is called by the scheduler on every invocation of
1810  * update_load_avg() on the CPU whose utilization is being updated.
1811  *
1812  * It can only be called from RCU-sched read-side critical sections.
1813  */
1814 static inline void cpufreq_update_util(u64 time, unsigned long util, unsigned long max)
1815 {
1816        struct update_util_data *data;
1817
1818        data = rcu_dereference_sched(*this_cpu_ptr(&cpufreq_update_util_data));
1819        if (data)
1820                data->func(data, time, util, max);
1821 }
1822
1823 /**
1824  * cpufreq_trigger_update - Trigger CPU performance state evaluation if needed.
1825  * @time: Current time.
1826  *
1827  * The way cpufreq is currently arranged requires it to evaluate the CPU
1828  * performance state (frequency/voltage) on a regular basis to prevent it from
1829  * being stuck in a completely inadequate performance level for too long.
1830  * That is not guaranteed to happen if the updates are only triggered from CFS,
1831  * though, because they may not be coming in if RT or deadline tasks are active
1832  * all the time (or there are RT and DL tasks only).
1833  *
1834  * As a workaround for that issue, this function is called by the RT and DL
1835  * sched classes to trigger extra cpufreq updates to prevent it from stalling,
1836  * but that really is a band-aid.  Going forward it should be replaced with
1837  * solutions targeted more specifically at RT and DL tasks.
1838  */
1839 static inline void cpufreq_trigger_update(u64 time)
1840 {
1841         cpufreq_update_util(time, ULONG_MAX, 0);
1842 }
1843 #else
1844 static inline void cpufreq_update_util(u64 time, unsigned long util, unsigned long max) {}
1845 static inline void cpufreq_trigger_update(u64 time) {}
1846 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1847
1848 static inline void account_reset_rq(struct rq *rq)
1849 {
1850 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1851         rq->prev_irq_time = 0;
1852 #endif
1853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1854         rq->prev_steal_time = 0;
1855 #endif
1856 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1857         rq->prev_steal_time_rq = 0;
1858 #endif
1859 }