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/mutex.h>
   7 #include <linux/spinlock.h>
   8 #include <linux/stop_machine.h>
   9 #include <linux/tick.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11
  12 #include "cpupri.h"
  13 #include "cpuacct.h"
  14
  15 struct rq;
  16
  17 extern __read_mostly int scheduler_running;
  18
  19 extern unsigned long calc_load_update;
  20 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  21
  22 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
  23 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
  24
  25 /*
  26  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
  27  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
  28  * and back.
  29  */
  30 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
  31 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
  32 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
  33
  34 /*
  35  * 'User priority' is the nice value converted to something we
  36  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
  37  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
  38  */
  39 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
  40 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
  41 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
  42
  43 /*
  44  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
  45  */
  46 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
  47
  48 /*
  49  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
  50  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
  51  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
  52  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
  53  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
  54  *
  55  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
  56  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
  57  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
  58  * increased costs.
  59  */
  60 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
  61 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
  62 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  63 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  64 #else
  65 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
  66 # define scale_load(w)          (w)
  67 # define scale_load_down(w)     (w)
  68 #endif
  69
  70 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  71 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
  72
  73 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
  74 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
  75
  76 /*
  77  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
  78  * 10 -> just above 1us
  79  * 9  -> just above 0.5us
  80  */
  81 #define DL_SCALE (10)
  82
  83 /*
  84  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  85  */
  86
  87 /*
  88  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
  89  */
  90 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
  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
 107 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
 108 {
 109         return rt_policy(p->policy);
 110 }
 111
 112 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 113 {
 114         return dl_policy(p->policy);
 115 }
 116
 117 static inline bool dl_time_before(u64 a, u64 b)
 118 {
 119         return (s64)(a - b) < 0;
 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 };
 146 /*
 147  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 148  * we need some place where:
 149  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 150  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 151  *
 152  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 153  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 154  * that, since here we are only interested in admission control, we
 155  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 156  * need a timer to replenish it.
 157  *
 158  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 159  * meaning that:
 160  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 161  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 162  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 163  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 164  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 165  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 166  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 167  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 168  * control.
 169  */
 170 struct dl_bandwidth {
 171         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
 172         u64 dl_runtime;
 173         u64 dl_period;
 174 };
 175
 176 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 177 {
 178         return sysctl_sched_dl_runtime >= 0;
 179 }
 180
 181 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
 182
 183 struct dl_bw {
 184         raw_spinlock_t lock;
 185         u64 bw, total_bw;
 186 };
 187
 188 static inline u64 global_dl_period(void);
 189 static inline u64 global_dl_runtime(void);
 190
 191 extern struct mutex sched_domains_mutex;
 192
 193 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 194
 195 #include <linux/cgroup.h>
 196
 197 struct cfs_rq;
 198 struct rt_rq;
 199
 200 extern struct list_head task_groups;
 201
 202 struct cfs_bandwidth {
 203 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 204         raw_spinlock_t lock;
 205         ktime_t period;
 206         u64 quota, runtime;
 207         s64 hierarchal_quota;
 208         u64 runtime_expires;
 209
 210         int idle, timer_active;
 211         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
 212         struct list_head throttled_cfs_rq;
 213
 214         /* statistics */
 215         int nr_periods, nr_throttled;
 216         u64 throttled_time;
 217 #endif
 218 };
 219
 220 /* task group related information */
 221 struct task_group {
 222         struct cgroup_subsys_state css;
 223
 224 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 225         /* schedulable entities of this group on each cpu */
 226         struct sched_entity **se;
 227         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
 228         struct cfs_rq **cfs_rq;
 229         unsigned long shares;
 230
 231 #ifdef  CONFIG_SMP
 232         atomic_long_t load_avg;
 233         atomic_t runnable_avg;
 234 #endif
 235 #endif
 236
 237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 238         struct sched_rt_entity **rt_se;
 239         struct rt_rq **rt_rq;
 240
 241         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
 242 #endif
 243
 244         struct rcu_head rcu;
 245         struct list_head list;
 246
 247         struct task_group *parent;
 248         struct list_head siblings;
 249         struct list_head children;
 250
 251 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 252         struct autogroup *autogroup;
 253 #endif
 254
 255         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
 256 };
 257
 258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 259 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 260
 261 /*
 262  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 263  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 264  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 265  * too large, so as the shares value of a task group.
 266  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 267  *  limitation from this.)
 268  */
 269 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
 270 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
 271 #endif
 272
 273 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 274
 275 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 276                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 277
 278 /*
 279  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 280  * leaving it for the final time.
 281  *
 282  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 283  */
 284 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 285 {
 286         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 287 }
 288
 289 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 290
 291 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 292 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 293 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
 294 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 295                         struct sched_entity *se, int cpu,
 296                         struct sched_entity *parent);
 297 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 298 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 299
 300 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 301 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 302 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 303
 304 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 305 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 306 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 307                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 308                 struct sched_rt_entity *parent);
 309
 310 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 311 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 312                                struct task_group *parent);
 313 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 314 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 315
 316 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 317
 318 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 319 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 320 #endif
 321
 322 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 323
 324 struct cfs_bandwidth { };
 325
 326 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 327
 328 /* CFS-related fields in a runqueue */
 329 struct cfs_rq {
 330         struct load_weight load;
 331         unsigned int nr_running, h_nr_running;
 332
 333         u64 exec_clock;
 334         u64 min_vruntime;
 335 #ifndef CONFIG_64BIT
 336         u64 min_vruntime_copy;
 337 #endif
 338
 339         struct rb_root tasks_timeline;
 340         struct rb_node *rb_leftmost;
 341
 342         /*
 343          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 344          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 345          */
 346         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
 347
 348 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 349         unsigned int nr_spread_over;
 350 #endif
 351
 352 #ifdef CONFIG_SMP
 353         /*
 354          * CFS Load tracking
 355          * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
 356          * This allows for the description of both thread and group usage (in
 357          * the FAIR_GROUP_SCHED case).
 358          */
 359         unsigned long runnable_load_avg, blocked_load_avg;
 360         atomic64_t decay_counter;
 361         u64 last_decay;
 362         atomic_long_t removed_load;
 363
 364 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 365         /* Required to track per-cpu representation of a task_group */
 366         u32 tg_runnable_contrib;
 367         unsigned long tg_load_contrib;
 368
 369         /*
 370          *   h_load = weight * f(tg)
 371          *
 372          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 373          * this group.
 374          */
 375         unsigned long h_load;
 376         u64 last_h_load_update;
 377         struct sched_entity *h_load_next;
 378 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 379 #endif /* CONFIG_SMP */
 380
 381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 382         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 383
 384         /*
 385          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 386          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 387          * (like users, containers etc.)
 388          *
 389          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
 390          * list is used during load balance.
 391          */
 392         int on_list;
 393         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 394         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
 395
 396 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 397         int runtime_enabled;
 398         u64 runtime_expires;
 399         s64 runtime_remaining;
 400
 401         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
 402         u64 throttled_clock_task_time;
 403         int throttled, throttle_count;
 404         struct list_head throttled_list;
 405 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 406 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 407 };
 408
 409 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 410 {
 411         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 412 }
 413
 414 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 415 struct rt_rq {
 416         struct rt_prio_array active;
 417         unsigned int rt_nr_running;
 418 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 419         struct {
 420                 int curr; /* highest queued rt task prio */
 421 #ifdef CONFIG_SMP
 422                 int next; /* next highest */
 423 #endif
 424         } highest_prio;
 425 #endif
 426 #ifdef CONFIG_SMP
 427         unsigned long rt_nr_migratory;
 428         unsigned long rt_nr_total;
 429         int overloaded;
 430         struct plist_head pushable_tasks;
 431 #endif
 432         int rt_throttled;
 433         u64 rt_time;
 434         u64 rt_runtime;
 435         /* Nests inside the rq lock: */
 436         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
 437
 438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 439         unsigned long rt_nr_boosted;
 440
 441         struct rq *rq;
 442         struct task_group *tg;
 443 #endif
 444 };
 445
 446 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 447 struct dl_rq {
 448         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 449         struct rb_root rb_root;
 450         struct rb_node *rb_leftmost;
 451
 452         unsigned long dl_nr_running;
 453
 454 #ifdef CONFIG_SMP
 455         /*
 456          * Deadline values of the currently executing and the
 457          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 458          * the decision wether or not a ready but not running task
 459          * should migrate somewhere else.
 460          */
 461         struct {
 462                 u64 curr;
 463                 u64 next;
 464         } earliest_dl;
 465
 466         unsigned long dl_nr_migratory;
 467         unsigned long dl_nr_total;
 468         int overloaded;
 469
 470         /*
 471          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 472          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 473          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 474          */
 475         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
 476         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
 477 #else
 478         struct dl_bw dl_bw;
 479 #endif
 480 };
 481
 482 #ifdef CONFIG_SMP
 483
 484 /*
 485  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 486  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 487  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
 488  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 489  * object.
 490  *
 491  */
 492 struct root_domain {
 493         atomic_t refcount;
 494         atomic_t rto_count;
 495         struct rcu_head rcu;
 496         cpumask_var_t span;
 497         cpumask_var_t online;
 498
 499         /*
 500          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 501          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 502          */
 503         cpumask_var_t dlo_mask;
 504         atomic_t dlo_count;
 505         struct dl_bw dl_bw;
 506
 507         /*
 508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 509          * one runnable RT task.
 510          */
 511         cpumask_var_t rto_mask;
 512         struct cpupri cpupri;
 513 };
 514
 515 extern struct root_domain def_root_domain;
 516
 517 #endif /* CONFIG_SMP */
 518
 519 /*
 520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 521  *
 522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 525  */
 526 struct rq {
 527         /* runqueue lock: */
 528         raw_spinlock_t lock;
 529
 530         /*
 531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 533          */
 534         unsigned int nr_running;
 535 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 536         unsigned int nr_numa_running;
 537         unsigned int nr_preferred_running;
 538 #endif
 539         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
 540         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
 541         unsigned long last_load_update_tick;
 542 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 543         u64 nohz_stamp;
 544         unsigned long nohz_flags;
 545 #endif
 546 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
 547         unsigned long last_sched_tick;
 548 #endif
 549         int skip_clock_update;
 550
 551         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
 552         struct load_weight load;
 553         unsigned long nr_load_updates;
 554         u64 nr_switches;
 555
 556         struct cfs_rq cfs;
 557         struct rt_rq rt;
 558         struct dl_rq dl;
 559
 560 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 561         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
 562         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 563 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 564
 565 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 566         struct list_head leaf_rt_rq_list;
 567 #endif
 568
 569         /*
 570          * This is part of a global counter where only the total sum
 571          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 572          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 573          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 574          */
 575         unsigned long nr_uninterruptible;
 576
 577         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
 578         unsigned long next_balance;
 579         struct mm_struct *prev_mm;
 580
 581         u64 clock;
 582         u64 clock_task;
 583
 584         atomic_t nr_iowait;
 585
 586 #ifdef CONFIG_SMP
 587         struct root_domain *rd;
 588         struct sched_domain *sd;
 589
 590         unsigned long cpu_power;
 591
 592         unsigned char idle_balance;
 593         /* For active balancing */
 594         int post_schedule;
 595         int active_balance;
 596         int push_cpu;
 597         struct cpu_stop_work active_balance_work;
 598         /* cpu of this runqueue: */
 599         int cpu;
 600         int online;
 601
 602         struct list_head cfs_tasks;
 603
 604         u64 rt_avg;
 605         u64 age_stamp;
 606         u64 idle_stamp;
 607         u64 avg_idle;
 608
 609         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 610         u64 max_idle_balance_cost;
 611 #endif
 612
 613 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 614         u64 prev_irq_time;
 615 #endif
 616 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 617         u64 prev_steal_time;
 618 #endif
 619 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 620         u64 prev_steal_time_rq;
 621 #endif
 622
 623         /* calc_load related fields */
 624         unsigned long calc_load_update;
 625         long calc_load_active;
 626
 627 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 628 #ifdef CONFIG_SMP
 629         int hrtick_csd_pending;
 630         struct call_single_data hrtick_csd;
 631 #endif
 632         struct hrtimer hrtick_timer;
 633 #endif
 634
 635 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 636         /* latency stats */
 637         struct sched_info rq_sched_info;
 638         unsigned long long rq_cpu_time;
 639         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 640
 641         /* sys_sched_yield() stats */
 642         unsigned int yld_count;
 643
 644         /* schedule() stats */
 645         unsigned int sched_count;
 646         unsigned int sched_goidle;
 647
 648         /* try_to_wake_up() stats */
 649         unsigned int ttwu_count;
 650         unsigned int ttwu_local;
 651 #endif
 652
 653 #ifdef CONFIG_SMP
 654         struct llist_head wake_list;
 655 #endif
 656
 657         struct sched_avg avg;
 658 };
 659
 660 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 661 {
 662 #ifdef CONFIG_SMP
 663         return rq->cpu;
 664 #else
 665         return 0;
 666 #endif
 667 }
 668
 669 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
 670
 671 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
 672 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
 673 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
 674 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
 675 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
 676
 677 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
 678 {
 679         return rq->clock;
 680 }
 681
 682 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
 683 {
 684         return rq->clock_task;
 685 }
 686
 687 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 688 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
 689 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
 690 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
 691 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 692
 693 #ifdef CONFIG_SMP
 694
 695 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
 696         rcu_dereference_check((p), \
 697                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
 698
 699 /*
 700  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
 701  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
 702  *
 703  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
 704  * preempt-disabled sections.
 705  */
 706 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
 707         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
 708                         __sd; __sd = __sd->parent)
 709
 710 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
 711
 712 /**
 713  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
 714  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
 715  *              be returned.
 716  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
 717  *              for the given cpu.
 718  *
 719  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
 720  */
 721 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
 722 {
 723         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
 724
 725         for_each_domain(cpu, sd) {
 726                 if (!(sd->flags & flag))
 727                         break;
 728                 hsd = sd;
 729         }
 730
 731         return hsd;
 732 }
 733
 734 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
 735 {
 736         struct sched_domain *sd;
 737
 738         for_each_domain(cpu, sd) {
 739                 if (sd->flags & flag)
 740                         break;
 741         }
 742
 743         return sd;
 744 }
 745
 746 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
 747 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
 748 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
 749 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
 750 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
 751 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
 752
 753 struct sched_group_power {
 754         atomic_t ref;
 755         /*
 756          * CPU power of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max power for a
 757          * single CPU.
 758          */
 759         unsigned int power, power_orig;
 760         unsigned long next_update;
 761         int imbalance; /* XXX unrelated to power but shared group state */
 762         /*
 763          * Number of busy cpus in this group.
 764          */
 765         atomic_t nr_busy_cpus;
 766
 767         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
 768 };
 769
 770 struct sched_group {
 771         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
 772         atomic_t ref;
 773
 774         unsigned int group_weight;
 775         struct sched_group_power *sgp;
 776
 777         /*
 778          * The CPUs this group covers.
 779          *
 780          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
 781          * by attaching extra space to the end of the structure,
 782          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
 783          */
 784         unsigned long cpumask[0];
 785 };
 786
 787 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
 788 {
 789         return to_cpumask(sg->cpumask);
 790 }
 791
 792 /*
 793  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
 794  * tree.
 795  */
 796 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
 797 {
 798         return to_cpumask(sg->sgp->cpumask);
 799 }
 800
 801 /**
 802  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
 803  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
 804  */
 805 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
 806 {
 807         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
 808 }
 809
 810 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 811
 812 #endif /* CONFIG_SMP */
 813
 814 #include "stats.h"
 815 #include "auto_group.h"
 816
 817 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 818
 819 /*
 820  * Return the group to which this tasks belongs.
 821  *
 822  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
 823  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
 824  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
 825  *
 826  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
 827  * core changes this before calling sched_move_task().
 828  *
 829  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
 830  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
 831  */
 832 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 833 {
 834         return p->sched_task_group;
 835 }
 836
 837 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
 838 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 839 {
 840 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
 841         struct task_group *tg = task_group(p);
 842 #endif
 843
 844 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 845         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
 846         p->se.parent = tg->se[cpu];
 847 #endif
 848
 849 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 850         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
 851         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
 852 #endif
 853 }
 854
 855 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 856
 857 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
 858 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 859 {
 860         return NULL;
 861 }
 862
 863 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 864
 865 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 866 {
 867         set_task_rq(p, cpu);
 868 #ifdef CONFIG_SMP
 869         /*
 870          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
 871          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
 872          * per-task data have been completed by this moment.
 873          */
 874         smp_wmb();
 875         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
 876         p->wake_cpu = cpu;
 877 #endif
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
 882  */
 883 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 884 # include <linux/static_key.h>
 885 # define const_debug __read_mostly
 886 #else
 887 # define const_debug const
 888 #endif
 889
 890 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
 891
 892 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
 893         __SCHED_FEAT_##name ,
 894
 895 enum {
 896 #include "features.h"
 897         __SCHED_FEAT_NR,
 898 };
 899
 900 #undef SCHED_FEAT
 901
 902 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
 903 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
 904 {
 905         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
 906 }
 907
 908 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
 909 {
 910         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
 911 }
 912
 913 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
 914 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 915 {                                                                       \
 916         return static_branch__##enabled(key);                           \
 917 }
 918
 919 #include "features.h"
 920
 921 #undef SCHED_FEAT
 922
 923 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
 924 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
 925 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
 926 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
 927 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
 928
 929 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 930 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
 931 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 932 #define numabalancing_enabled sched_feat_numa(NUMA)
 933 #else
 934 extern bool numabalancing_enabled;
 935 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
 936 #else
 937 #define sched_feat_numa(x) (0)
 938 #define numabalancing_enabled (0)
 939 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 940
 941 static inline u64 global_rt_period(void)
 942 {
 943         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
 944 }
 945
 946 static inline u64 global_rt_runtime(void)
 947 {
 948         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
 949                 return RUNTIME_INF;
 950
 951         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 952 }
 953
 954 static inline u64 global_dl_period(void)
 955 {
 956         return (u64)sysctl_sched_dl_period * NSEC_PER_USEC;
 957 }
 958
 959 static inline u64 global_dl_runtime(void)
 960 {
 961         if (sysctl_sched_dl_runtime < 0)
 962                 return RUNTIME_INF;
 963
 964         return (u64)sysctl_sched_dl_runtime * NSEC_PER_USEC;
 965 }
 966
 967 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 968 {
 969         return rq->curr == p;
 970 }
 971
 972 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 973 {
 974 #ifdef CONFIG_SMP
 975         return p->on_cpu;
 976 #else
 977         return task_current(rq, p);
 978 #endif
 979 }
 980
 981
 982 #ifndef prepare_arch_switch
 983 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
 984 #endif
 985 #ifndef finish_arch_switch
 986 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
 987 #endif
 988 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
 989 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
 990 #endif
 991
 992 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
 993 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 994 {
 995 #ifdef CONFIG_SMP
 996         /*
 997          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 998          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 999          * here.
1000          */
1001         next->on_cpu = 1;
1002 #endif
1003 }
1004
1005 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1006 {
1007 #ifdef CONFIG_SMP
1008         /*
1009          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1010          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1011          * finished.
1012          */
1013         smp_wmb();
1014         prev->on_cpu = 0;
1015 #endif
1016 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1017         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1018         rq->lock.owner = current;
1019 #endif
1020         /*
1021          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1022          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1023          * prev into current:
1024          */
1025         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1026
1027         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1028 }
1029
1030 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1031 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1032 {
1033 #ifdef CONFIG_SMP
1034         /*
1035          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1036          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1037          * here.
1038          */
1039         next->on_cpu = 1;
1040 #endif
1041         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1042 }
1043
1044 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_SMP
1047         /*
1048          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1049          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1050          * finished.
1051          */
1052         smp_wmb();
1053         prev->on_cpu = 0;
1054 #endif
1055         local_irq_enable();
1056 }
1057 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1058
1059 /*
1060  * wake flags
1061  */
1062 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1063 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1064 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1065
1066 /*
1067  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1068  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1069  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1070  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1071  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1072  * slice expiry etc.
1073  */
1074
1075 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1076 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1077
1078 /*
1079  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1080  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1081  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1082  * that remained on nice 0.
1083  *
1084  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1085  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1086  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1087  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1088  * the relative distance between them is ~25%.)
1089  */
1090 static const int prio_to_weight[40] = {
1091  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1092  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1093  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1094  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1095  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1096  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1097  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1098  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1099 };
1100
1101 /*
1102  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1103  *
1104  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1105  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1106  * into multiplications:
1107  */
1108 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1109  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1110  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1111  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1112  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1113  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1114  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1115  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1116  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1117 };
1118
1119 #define ENQUEUE_WAKEUP          1
1120 #define ENQUEUE_HEAD            2
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122 #define ENQUEUE_WAKING          4       /* sched_class::task_waking was called */
1123 #else
1124 #define ENQUEUE_WAKING          0
1125 #endif
1126 #define ENQUEUE_REPLENISH       8
1127
1128 #define DEQUEUE_SLEEP           1
1129
1130 struct sched_class {
1131         const struct sched_class *next;
1132
1133         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1134         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1135         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1136         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1137
1138         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1139
1140         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq);
1141         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1142
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1145         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
1146
1147         void (*pre_schedule) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1148         void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
1149         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1150         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1151
1152         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1153                                  const struct cpumask *newmask);
1154
1155         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1156         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1157 #endif
1158
1159         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1160         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1161         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1162         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1163
1164         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1165         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1166         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1167                              int oldprio);
1168
1169         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1170                                          struct task_struct *task);
1171
1172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1173         void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
1174 #endif
1175 };
1176
1177 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1178 #define for_each_class(class) \
1179    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1180
1181 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1182 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1183 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1184 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1185 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1186
1187
1188 #ifdef CONFIG_SMP
1189
1190 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
1191
1192 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
1193 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
1194
1195 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1196 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1197
1198 #else   /* CONFIG_SMP */
1199
1200 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
1201 {
1202 }
1203
1204 #endif
1205
1206 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1207 extern void sched_init_granularity(void);
1208 extern void update_max_interval(void);
1209
1210 extern void init_sched_dl_class(void);
1211 extern void init_sched_rt_class(void);
1212 extern void init_sched_fair_class(void);
1213 extern void init_sched_dl_class(void);
1214
1215 extern void resched_task(struct task_struct *p);
1216 extern void resched_cpu(int cpu);
1217
1218 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1219 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1220
1221 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1222 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1223 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1224
1225 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1226
1227 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1228
1229 extern void init_task_runnable_average(struct task_struct *p);
1230
1231 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1232 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
1233 {
1234         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
1235                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
1236
1237         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
1238 }
1239 #endif
1240
1241 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
1242 {
1243         rq->nr_running++;
1244
1245 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1246         if (rq->nr_running == 2) {
1247                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1248                         /* Order rq->nr_running write against the IPI */
1249                         smp_wmb();
1250                         smp_send_reschedule(rq->cpu);
1251                 }
1252        }
1253 #endif
1254 }
1255
1256 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
1257 {
1258         rq->nr_running--;
1259 }
1260
1261 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1262 {
1263 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1264         rq->last_sched_tick = jiffies;
1265 #endif
1266 }
1267
1268 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1269
1270 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1271 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1272
1273 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1274
1275 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1276 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1277 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1278
1279 static inline u64 sched_avg_period(void)
1280 {
1281         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1282 }
1283
1284 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1285
1286 /*
1287  * Use hrtick when:
1288  *  - enabled by features
1289  *  - hrtimer is actually high res
1290  */
1291 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1292 {
1293         if (!sched_feat(HRTICK))
1294                 return 0;
1295         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1296                 return 0;
1297         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1298 }
1299
1300 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1301
1302 #else
1303
1304 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1305 {
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1310
1311 #ifdef CONFIG_SMP
1312 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1313 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1314 {
1315         rq->rt_avg += rt_delta;
1316         sched_avg_update(rq);
1317 }
1318 #else
1319 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1320 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1321 #endif
1322
1323 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1324
1325 #ifdef CONFIG_SMP
1326 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1327
1328 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1329
1330 /*
1331  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1332  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1333  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1334  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1335  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1336  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1337  */
1338 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1339         __releases(this_rq->lock)
1340         __acquires(busiest->lock)
1341         __acquires(this_rq->lock)
1342 {
1343         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1344         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1345
1346         return 1;
1347 }
1348
1349 #else
1350 /*
1351  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1352  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1353  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1354  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1355  * regardless of entry order into the function.
1356  */
1357 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1358         __releases(this_rq->lock)
1359         __acquires(busiest->lock)
1360         __acquires(this_rq->lock)
1361 {
1362         int ret = 0;
1363
1364         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1365                 if (busiest < this_rq) {
1366                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1367                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1368                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1369                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1370                         ret = 1;
1371                 } else
1372                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1373                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1374         }
1375         return ret;
1376 }
1377
1378 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1379
1380 /*
1381  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1382  */
1383 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1384 {
1385         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1386                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1387                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1388                 BUG_ON(1);
1389         }
1390
1391         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1392 }
1393
1394 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1395         __releases(busiest->lock)
1396 {
1397         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1398         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1399 }
1400
1401 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1402 {
1403         if (l1 > l2)
1404                 swap(l1, l2);
1405
1406         spin_lock(l1);
1407         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1408 }
1409
1410 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1411 {
1412         if (l1 > l2)
1413                 swap(l1, l2);
1414
1415         raw_spin_lock(l1);
1416         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1421  *
1422  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1423  * you need to do so manually before calling.
1424  */
1425 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1426         __acquires(rq1->lock)
1427         __acquires(rq2->lock)
1428 {
1429         BUG_ON(!irqs_disabled());
1430         if (rq1 == rq2) {
1431                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1432                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1433         } else {
1434                 if (rq1 < rq2) {
1435                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1436                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1437                 } else {
1438                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1439                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1440                 }
1441         }
1442 }
1443
1444 /*
1445  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1446  *
1447  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1448  * you need to do so manually after calling.
1449  */
1450 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1451         __releases(rq1->lock)
1452         __releases(rq2->lock)
1453 {
1454         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1455         if (rq1 != rq2)
1456                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1457         else
1458                 __release(rq2->lock);
1459 }
1460
1461 #else /* CONFIG_SMP */
1462
1463 /*
1464  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1465  *
1466  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1467  * you need to do so manually before calling.
1468  */
1469 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1470         __acquires(rq1->lock)
1471         __acquires(rq2->lock)
1472 {
1473         BUG_ON(!irqs_disabled());
1474         BUG_ON(rq1 != rq2);
1475         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1476         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1477 }
1478
1479 /*
1480  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1481  *
1482  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1483  * you need to do so manually after calling.
1484  */
1485 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1486         __releases(rq1->lock)
1487         __releases(rq2->lock)
1488 {
1489         BUG_ON(rq1 != rq2);
1490         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1491         __release(rq2->lock);
1492 }
1493
1494 #endif
1495
1496 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1497 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1498 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1499 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1500
1501 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1502 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1503 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq);
1504
1505 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1506 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1507
1508 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1509 enum rq_nohz_flag_bits {
1510         NOHZ_TICK_STOPPED,
1511         NOHZ_BALANCE_KICK,
1512 };
1513
1514 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1515 #endif
1516
1517 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1518
1519 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1520 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1521
1522 #ifndef CONFIG_64BIT
1523 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1524
1525 static inline void irq_time_write_begin(void)
1526 {
1527         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1528         smp_wmb();
1529 }
1530
1531 static inline void irq_time_write_end(void)
1532 {
1533         smp_wmb();
1534         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1535 }
1536
1537 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1538 {
1539         u64 irq_time;
1540         unsigned seq;
1541
1542         do {
1543                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1544                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1545                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1546         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1547
1548         return irq_time;
1549 }
1550 #else /* CONFIG_64BIT */
1551 static inline void irq_time_write_begin(void)
1552 {
1553 }
1554
1555 static inline void irq_time_write_end(void)
1556 {
1557 }
1558
1559 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1560 {
1561         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1562 }
1563 #endif /* CONFIG_64BIT */
1564 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */