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 "cpudeadline.h"
  14 #include "cpuacct.h"
  15
  16 struct rq;
  17
  18 /* task_struct::on_rq states: */
  19 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  20 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  21
  22 extern __read_mostly int scheduler_running;
  23
  24 extern unsigned long calc_load_update;
  25 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  26
  27 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
  28 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
  29
  30 /*
  31  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
  32  */
  33 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
  34
  35 /*
  36  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
  37  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
  38  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
  39  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
  40  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
  41  *
  42  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
  43  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
  44  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
  45  * increased costs.
  46  */
  47 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
  48 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
  49 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  50 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  51 #else
  52 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
  53 # define scale_load(w)          (w)
  54 # define scale_load_down(w)     (w)
  55 #endif
  56
  57 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  58 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
  59
  60 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
  61 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
  62
  63 /*
  64  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
  65  * 10 -> just above 1us
  66  * 9  -> just above 0.5us
  67  */
  68 #define DL_SCALE (10)
  69
  70 /*
  71  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  72  */
  73
  74 /*
  75  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
  76  */
  77 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
  78
  79 static inline int fair_policy(int policy)
  80 {
  81         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
  82 }
  83
  84 static inline int rt_policy(int policy)
  85 {
  86         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
  87 }
  88
  89 static inline int dl_policy(int policy)
  90 {
  91         return policy == SCHED_DEADLINE;
  92 }
  93
  94 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
  95 {
  96         return rt_policy(p->policy);
  97 }
  98
  99 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 100 {
 101         return dl_policy(p->policy);
 102 }
 103
 104 static inline bool dl_time_before(u64 a, u64 b)
 105 {
 106         return (s64)(a - b) < 0;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 111  */
 112 static inline bool
 113 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 114 {
 115         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 120  */
 121 struct rt_prio_array {
 122         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 123         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 124 };
 125
 126 struct rt_bandwidth {
 127         /* nests inside the rq lock: */
 128         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 129         ktime_t                 rt_period;
 130         u64                     rt_runtime;
 131         struct hrtimer          rt_period_timer;
 132 };
 133 /*
 134  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 135  * we need some place where:
 136  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 137  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 138  *
 139  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 140  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 141  * that, since here we are only interested in admission control, we
 142  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 143  * need a timer to replenish it.
 144  *
 145  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 146  * meaning that:
 147  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 148  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 149  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 150  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 151  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 152  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 153  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 154  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 155  * control.
 156  */
 157 struct dl_bandwidth {
 158         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
 159         u64 dl_runtime;
 160         u64 dl_period;
 161 };
 162
 163 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 164 {
 165         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 166 }
 167
 168 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
 169
 170 struct dl_bw {
 171         raw_spinlock_t lock;
 172         u64 bw, total_bw;
 173 };
 174
 175 extern struct mutex sched_domains_mutex;
 176
 177 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 178
 179 #include <linux/cgroup.h>
 180
 181 struct cfs_rq;
 182 struct rt_rq;
 183
 184 extern struct list_head task_groups;
 185
 186 struct cfs_bandwidth {
 187 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 188         raw_spinlock_t lock;
 189         ktime_t period;
 190         u64 quota, runtime;
 191         s64 hierarchal_quota;
 192         u64 runtime_expires;
 193
 194         int idle, timer_active;
 195         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
 196         struct list_head throttled_cfs_rq;
 197
 198         /* statistics */
 199         int nr_periods, nr_throttled;
 200         u64 throttled_time;
 201 #endif
 202 };
 203
 204 /* task group related information */
 205 struct task_group {
 206         struct cgroup_subsys_state css;
 207
 208 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 209         /* schedulable entities of this group on each cpu */
 210         struct sched_entity **se;
 211         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
 212         struct cfs_rq **cfs_rq;
 213         unsigned long shares;
 214
 215 #ifdef  CONFIG_SMP
 216         atomic_long_t load_avg;
 217         atomic_t runnable_avg;
 218 #endif
 219 #endif
 220
 221 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 222         struct sched_rt_entity **rt_se;
 223         struct rt_rq **rt_rq;
 224
 225         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
 226 #endif
 227
 228         struct rcu_head rcu;
 229         struct list_head list;
 230
 231         struct task_group *parent;
 232         struct list_head siblings;
 233         struct list_head children;
 234
 235 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 236         struct autogroup *autogroup;
 237 #endif
 238
 239         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
 240 };
 241
 242 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 243 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 244
 245 /*
 246  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 247  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 248  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 249  * too large, so as the shares value of a task group.
 250  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 251  *  limitation from this.)
 252  */
 253 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
 254 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
 255 #endif
 256
 257 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 258
 259 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 260                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 261
 262 /*
 263  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 264  * leaving it for the final time.
 265  *
 266  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 267  */
 268 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 269 {
 270         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 271 }
 272
 273 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 274
 275 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 276 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 277 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
 278 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 279                         struct sched_entity *se, int cpu,
 280                         struct sched_entity *parent);
 281 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 282 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 283
 284 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 285 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b, bool force);
 286 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 287
 288 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 289 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 290 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 291                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 292                 struct sched_rt_entity *parent);
 293
 294 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 295 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 296                                struct task_group *parent);
 297 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 298 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 299
 300 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 301
 302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 303 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 304 #endif
 305
 306 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 307
 308 struct cfs_bandwidth { };
 309
 310 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 311
 312 /* CFS-related fields in a runqueue */
 313 struct cfs_rq {
 314         struct load_weight load;
 315         unsigned int nr_running, h_nr_running;
 316
 317         u64 exec_clock;
 318         u64 min_vruntime;
 319 #ifndef CONFIG_64BIT
 320         u64 min_vruntime_copy;
 321 #endif
 322
 323         struct rb_root tasks_timeline;
 324         struct rb_node *rb_leftmost;
 325
 326         /*
 327          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 329          */
 330         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
 331
 332 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 333         unsigned int nr_spread_over;
 334 #endif
 335
 336 #ifdef CONFIG_SMP
 337         /*
 338          * CFS Load tracking
 339          * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
 340          * This allows for the description of both thread and group usage (in
 341          * the FAIR_GROUP_SCHED case).
 342          */
 343         unsigned long runnable_load_avg, blocked_load_avg;
 344         atomic64_t decay_counter;
 345         u64 last_decay;
 346         atomic_long_t removed_load;
 347
 348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 349         /* Required to track per-cpu representation of a task_group */
 350         u32 tg_runnable_contrib;
 351         unsigned long tg_load_contrib;
 352
 353         /*
 354          *   h_load = weight * f(tg)
 355          *
 356          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 357          * this group.
 358          */
 359         unsigned long h_load;
 360         u64 last_h_load_update;
 361         struct sched_entity *h_load_next;
 362 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 363 #endif /* CONFIG_SMP */
 364
 365 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 366         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 367
 368         /*
 369          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 370          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 371          * (like users, containers etc.)
 372          *
 373          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
 374          * list is used during load balance.
 375          */
 376         int on_list;
 377         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 378         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
 379
 380 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 381         int runtime_enabled;
 382         u64 runtime_expires;
 383         s64 runtime_remaining;
 384
 385         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
 386         u64 throttled_clock_task_time;
 387         int throttled, throttle_count;
 388         struct list_head throttled_list;
 389 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 390 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 391 };
 392
 393 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 394 {
 395         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 396 }
 397
 398 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 399 struct rt_rq {
 400         struct rt_prio_array active;
 401         unsigned int rt_nr_running;
 402 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 403         struct {
 404                 int curr; /* highest queued rt task prio */
 405 #ifdef CONFIG_SMP
 406                 int next; /* next highest */
 407 #endif
 408         } highest_prio;
 409 #endif
 410 #ifdef CONFIG_SMP
 411         unsigned long rt_nr_migratory;
 412         unsigned long rt_nr_total;
 413         int overloaded;
 414         struct plist_head pushable_tasks;
 415 #endif
 416         int rt_queued;
 417
 418         int rt_throttled;
 419         u64 rt_time;
 420         u64 rt_runtime;
 421         /* Nests inside the rq lock: */
 422         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
 423
 424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 425         unsigned long rt_nr_boosted;
 426
 427         struct rq *rq;
 428         struct task_group *tg;
 429 #endif
 430 };
 431
 432 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 433 struct dl_rq {
 434         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 435         struct rb_root rb_root;
 436         struct rb_node *rb_leftmost;
 437
 438         unsigned long dl_nr_running;
 439
 440 #ifdef CONFIG_SMP
 441         /*
 442          * Deadline values of the currently executing and the
 443          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 444          * the decision wether or not a ready but not running task
 445          * should migrate somewhere else.
 446          */
 447         struct {
 448                 u64 curr;
 449                 u64 next;
 450         } earliest_dl;
 451
 452         unsigned long dl_nr_migratory;
 453         int overloaded;
 454
 455         /*
 456          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 457          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 458          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 459          */
 460         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
 461         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
 462 #else
 463         struct dl_bw dl_bw;
 464 #endif
 465 };
 466
 467 #ifdef CONFIG_SMP
 468
 469 /*
 470  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 471  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 472  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
 473  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 474  * object.
 475  *
 476  */
 477 struct root_domain {
 478         atomic_t refcount;
 479         atomic_t rto_count;
 480         struct rcu_head rcu;
 481         cpumask_var_t span;
 482         cpumask_var_t online;
 483
 484         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
 485         bool overload;
 486
 487         /*
 488          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 489          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 490          */
 491         cpumask_var_t dlo_mask;
 492         atomic_t dlo_count;
 493         struct dl_bw dl_bw;
 494         struct cpudl cpudl;
 495
 496         /*
 497          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 498          * one runnable RT task.
 499          */
 500         cpumask_var_t rto_mask;
 501         struct cpupri cpupri;
 502 };
 503
 504 extern struct root_domain def_root_domain;
 505
 506 #endif /* CONFIG_SMP */
 507
 508 /*
 509  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 510  *
 511  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 512  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 513  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 514  */
 515 struct rq {
 516         /* runqueue lock: */
 517         raw_spinlock_t lock;
 518
 519         /*
 520          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 521          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 522          */
 523         unsigned int nr_running;
 524 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 525         unsigned int nr_numa_running;
 526         unsigned int nr_preferred_running;
 527 #endif
 528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
 529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
 530         unsigned long last_load_update_tick;
 531 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 532         u64 nohz_stamp;
 533         unsigned long nohz_flags;
 534 #endif
 535 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
 536         unsigned long last_sched_tick;
 537 #endif
 538         int skip_clock_update;
 539
 540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
 541         struct load_weight load;
 542         unsigned long nr_load_updates;
 543         u64 nr_switches;
 544
 545         struct cfs_rq cfs;
 546         struct rt_rq rt;
 547         struct dl_rq dl;
 548
 549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
 551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 552
 553         struct sched_avg avg;
 554 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 555
 556         /*
 557          * This is part of a global counter where only the total sum
 558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 561          */
 562         unsigned long nr_uninterruptible;
 563
 564         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
 565         unsigned long next_balance;
 566         struct mm_struct *prev_mm;
 567
 568         u64 clock;
 569         u64 clock_task;
 570
 571         atomic_t nr_iowait;
 572
 573 #ifdef CONFIG_SMP
 574         struct root_domain *rd;
 575         struct sched_domain *sd;
 576
 577         unsigned long cpu_capacity;
 578
 579         unsigned char idle_balance;
 580         /* For active balancing */
 581         int post_schedule;
 582         int active_balance;
 583         int push_cpu;
 584         struct cpu_stop_work active_balance_work;
 585         /* cpu of this runqueue: */
 586         int cpu;
 587         int online;
 588
 589         struct list_head cfs_tasks;
 590
 591         u64 rt_avg;
 592         u64 age_stamp;
 593         u64 idle_stamp;
 594         u64 avg_idle;
 595
 596         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 597         u64 max_idle_balance_cost;
 598 #endif
 599
 600 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 601         u64 prev_irq_time;
 602 #endif
 603 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 604         u64 prev_steal_time;
 605 #endif
 606 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 607         u64 prev_steal_time_rq;
 608 #endif
 609
 610         /* calc_load related fields */
 611         unsigned long calc_load_update;
 612         long calc_load_active;
 613
 614 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 615 #ifdef CONFIG_SMP
 616         int hrtick_csd_pending;
 617         struct call_single_data hrtick_csd;
 618 #endif
 619         struct hrtimer hrtick_timer;
 620 #endif
 621
 622 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 623         /* latency stats */
 624         struct sched_info rq_sched_info;
 625         unsigned long long rq_cpu_time;
 626         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 627
 628         /* sys_sched_yield() stats */
 629         unsigned int yld_count;
 630
 631         /* schedule() stats */
 632         unsigned int sched_count;
 633         unsigned int sched_goidle;
 634
 635         /* try_to_wake_up() stats */
 636         unsigned int ttwu_count;
 637         unsigned int ttwu_local;
 638 #endif
 639
 640 #ifdef CONFIG_SMP
 641         struct llist_head wake_list;
 642 #endif
 643 };
 644
 645 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 646 {
 647 #ifdef CONFIG_SMP
 648         return rq->cpu;
 649 #else
 650         return 0;
 651 #endif
 652 }
 653
 654 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
 655
 656 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
 657 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
 658 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
 659 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
 660 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
 661
 662 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
 663 {
 664         return rq->clock;
 665 }
 666
 667 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
 668 {
 669         return rq->clock_task;
 670 }
 671
 672 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 673 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
 674 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
 675 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
 676 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 677
 678 #ifdef CONFIG_SMP
 679
 680 extern void sched_ttwu_pending(void);
 681
 682 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
 683         rcu_dereference_check((p), \
 684                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
 685
 686 /*
 687  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
 688  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
 689  *
 690  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
 691  * preempt-disabled sections.
 692  */
 693 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
 694         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
 695                         __sd; __sd = __sd->parent)
 696
 697 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
 698
 699 /**
 700  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
 701  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
 702  *              be returned.
 703  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
 704  *              for the given cpu.
 705  *
 706  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
 707  */
 708 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
 709 {
 710         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
 711
 712         for_each_domain(cpu, sd) {
 713                 if (!(sd->flags & flag))
 714                         break;
 715                 hsd = sd;
 716         }
 717
 718         return hsd;
 719 }
 720
 721 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
 722 {
 723         struct sched_domain *sd;
 724
 725         for_each_domain(cpu, sd) {
 726                 if (sd->flags & flag)
 727                         break;
 728         }
 729
 730         return sd;
 731 }
 732
 733 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
 734 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
 735 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
 736 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
 737 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
 738 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
 739
 740 struct sched_group_capacity {
 741         atomic_t ref;
 742         /*
 743          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
 744          * for a single CPU.
 745          */
 746         unsigned int capacity, capacity_orig;
 747         unsigned long next_update;
 748         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
 749         /*
 750          * Number of busy cpus in this group.
 751          */
 752         atomic_t nr_busy_cpus;
 753
 754         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
 755 };
 756
 757 struct sched_group {
 758         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
 759         atomic_t ref;
 760
 761         unsigned int group_weight;
 762         struct sched_group_capacity *sgc;
 763
 764         /*
 765          * The CPUs this group covers.
 766          *
 767          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
 768          * by attaching extra space to the end of the structure,
 769          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
 770          */
 771         unsigned long cpumask[0];
 772 };
 773
 774 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
 775 {
 776         return to_cpumask(sg->cpumask);
 777 }
 778
 779 /*
 780  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
 781  * tree.
 782  */
 783 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
 784 {
 785         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
 786 }
 787
 788 /**
 789  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
 790  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
 791  */
 792 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
 793 {
 794         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
 795 }
 796
 797 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 798
 799 #else
 800
 801 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
 802
 803 #endif /* CONFIG_SMP */
 804
 805 #include "stats.h"
 806 #include "auto_group.h"
 807
 808 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 809
 810 /*
 811  * Return the group to which this tasks belongs.
 812  *
 813  * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
 814  * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
 815  * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
 816  *
 817  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
 818  * core changes this before calling sched_move_task().
 819  *
 820  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
 821  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
 822  */
 823 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 824 {
 825         return p->sched_task_group;
 826 }
 827
 828 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
 829 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 830 {
 831 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
 832         struct task_group *tg = task_group(p);
 833 #endif
 834
 835 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 836         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
 837         p->se.parent = tg->se[cpu];
 838 #endif
 839
 840 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 841         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
 842         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
 843 #endif
 844 }
 845
 846 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 847
 848 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
 849 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
 850 {
 851         return NULL;
 852 }
 853
 854 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 855
 856 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
 857 {
 858         set_task_rq(p, cpu);
 859 #ifdef CONFIG_SMP
 860         /*
 861          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
 862          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
 863          * per-task data have been completed by this moment.
 864          */
 865         smp_wmb();
 866         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
 867         p->wake_cpu = cpu;
 868 #endif
 869 }
 870
 871 /*
 872  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
 873  */
 874 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 875 # include <linux/static_key.h>
 876 # define const_debug __read_mostly
 877 #else
 878 # define const_debug const
 879 #endif
 880
 881 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
 882
 883 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
 884         __SCHED_FEAT_##name ,
 885
 886 enum {
 887 #include "features.h"
 888         __SCHED_FEAT_NR,
 889 };
 890
 891 #undef SCHED_FEAT
 892
 893 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
 894 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
 895 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 896 {                                                                       \
 897         return static_key_##enabled(key);                               \
 898 }
 899
 900 #include "features.h"
 901
 902 #undef SCHED_FEAT
 903
 904 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
 905 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
 906 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
 907 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
 908 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
 909
 910 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 911 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
 912 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 913 #define numabalancing_enabled sched_feat_numa(NUMA)
 914 #else
 915 extern bool numabalancing_enabled;
 916 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
 917 #else
 918 #define sched_feat_numa(x) (0)
 919 #define numabalancing_enabled (0)
 920 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 921
 922 static inline u64 global_rt_period(void)
 923 {
 924         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
 925 }
 926
 927 static inline u64 global_rt_runtime(void)
 928 {
 929         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
 930                 return RUNTIME_INF;
 931
 932         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 933 }
 934
 935 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 936 {
 937         return rq->curr == p;
 938 }
 939
 940 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 941 {
 942 #ifdef CONFIG_SMP
 943         return p->on_cpu;
 944 #else
 945         return task_current(rq, p);
 946 #endif
 947 }
 948
 949 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
 950 {
 951         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
 952 }
 953
 954 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
 955 {
 956         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
 957 }
 958
 959 #ifndef prepare_arch_switch
 960 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
 961 #endif
 962 #ifndef finish_arch_switch
 963 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
 964 #endif
 965 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
 966 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
 967 #endif
 968
 969 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
 970 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 971 {
 972 #ifdef CONFIG_SMP
 973         /*
 974          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 975          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 976          * here.
 977          */
 978         next->on_cpu = 1;
 979 #endif
 980 }
 981
 982 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 983 {
 984 #ifdef CONFIG_SMP
 985         /*
 986          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
 987          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
 988          * finished.
 989          */
 990         smp_wmb();
 991         prev->on_cpu = 0;
 992 #endif
 993 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
 994         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
 995         rq->lock.owner = current;
 996 #endif
 997         /*
 998          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
 999          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1000          * prev into current:
1001          */
1002         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1003
1004         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1008 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1009 {
1010 #ifdef CONFIG_SMP
1011         /*
1012          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1013          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1014          * here.
1015          */
1016         next->on_cpu = 1;
1017 #endif
1018         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1019 }
1020
1021 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1022 {
1023 #ifdef CONFIG_SMP
1024         /*
1025          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1026          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1027          * finished.
1028          */
1029         smp_wmb();
1030         prev->on_cpu = 0;
1031 #endif
1032         local_irq_enable();
1033 }
1034 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1035
1036 /*
1037  * wake flags
1038  */
1039 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1040 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1041 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1042
1043 /*
1044  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1045  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1046  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1047  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1048  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1049  * slice expiry etc.
1050  */
1051
1052 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1053 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1054
1055 /*
1056  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1057  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1058  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1059  * that remained on nice 0.
1060  *
1061  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1062  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1063  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1064  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1065  * the relative distance between them is ~25%.)
1066  */
1067 static const int prio_to_weight[40] = {
1068  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1069  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1070  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1071  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1072  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1073  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1074  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1075  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1076 };
1077
1078 /*
1079  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1080  *
1081  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1082  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1083  * into multiplications:
1084  */
1085 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1086  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1087  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1088  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1089  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1090  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1091  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1092  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1093  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1094 };
1095
1096 #define ENQUEUE_WAKEUP          1
1097 #define ENQUEUE_HEAD            2
1098 #ifdef CONFIG_SMP
1099 #define ENQUEUE_WAKING          4       /* sched_class::task_waking was called */
1100 #else
1101 #define ENQUEUE_WAKING          0
1102 #endif
1103 #define ENQUEUE_REPLENISH       8
1104
1105 #define DEQUEUE_SLEEP           1
1106
1107 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1108
1109 struct sched_class {
1110         const struct sched_class *next;
1111
1112         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1113         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1114         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1115         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1116
1117         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1118
1119         /*
1120          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1121          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1122          * something equivalent.
1123          *
1124          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1125          * tasks.
1126          */
1127         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1128                                                 struct task_struct *prev);
1129         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1130
1131 #ifdef CONFIG_SMP
1132         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1133         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
1134
1135         void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
1136         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1137         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1138
1139         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1140                                  const struct cpumask *newmask);
1141
1142         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1143         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1144 #endif
1145
1146         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1147         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1148         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1149         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1150
1151         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1152         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1153         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1154                              int oldprio);
1155
1156         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1157                                          struct task_struct *task);
1158
1159 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1160         void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
1161 #endif
1162 };
1163
1164 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1165 {
1166         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1167 }
1168
1169 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1170 #define for_each_class(class) \
1171    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1172
1173 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1174 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1175 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1176 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1177 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1178
1179
1180 #ifdef CONFIG_SMP
1181
1182 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1183
1184 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1185
1186 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1187 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1188
1189 #else
1190
1191 static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
1192 static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
1193
1194 #endif
1195
1196 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1197 extern void sched_init_granularity(void);
1198 extern void update_max_interval(void);
1199
1200 extern void init_sched_dl_class(void);
1201 extern void init_sched_rt_class(void);
1202 extern void init_sched_fair_class(void);
1203 extern void init_sched_dl_class(void);
1204
1205 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1206 extern void resched_cpu(int cpu);
1207
1208 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1209 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1210
1211 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1212 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1213 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1214
1215 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1216
1217 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1218
1219 extern void init_task_runnable_average(struct task_struct *p);
1220
1221 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1222 {
1223         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1224
1225         rq->nr_running = prev_nr + count;
1226
1227         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1228 #ifdef CONFIG_SMP
1229                 if (!rq->rd->overload)
1230                         rq->rd->overload = true;
1231 #endif
1232
1233 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1234                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1235                         /*
1236                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1237                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1238                          *
1239                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1240                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1241                          * from the target.
1242                          */
1243                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1244                 }
1245 #endif
1246         }
1247 }
1248
1249 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1250 {
1251         rq->nr_running -= count;
1252 }
1253
1254 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1255 {
1256 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1257         rq->last_sched_tick = jiffies;
1258 #endif
1259 }
1260
1261 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1262
1263 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1264 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1265
1266 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1267
1268 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1269 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1270 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1271
1272 static inline u64 sched_avg_period(void)
1273 {
1274         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1275 }
1276
1277 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1278
1279 /*
1280  * Use hrtick when:
1281  *  - enabled by features
1282  *  - hrtimer is actually high res
1283  */
1284 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1285 {
1286         if (!sched_feat(HRTICK))
1287                 return 0;
1288         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1289                 return 0;
1290         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1291 }
1292
1293 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1294
1295 #else
1296
1297 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1298 {
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1303
1304 #ifdef CONFIG_SMP
1305 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1306 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1307 {
1308         rq->rt_avg += rt_delta;
1309         sched_avg_update(rq);
1310 }
1311 #else
1312 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1313 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1314 #endif
1315
1316 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1317
1318 #ifdef CONFIG_SMP
1319 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1320
1321 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1322
1323 /*
1324  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1325  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1326  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1327  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1328  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1329  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1330  */
1331 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1332         __releases(this_rq->lock)
1333         __acquires(busiest->lock)
1334         __acquires(this_rq->lock)
1335 {
1336         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1337         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1338
1339         return 1;
1340 }
1341
1342 #else
1343 /*
1344  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1345  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1346  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1347  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1348  * regardless of entry order into the function.
1349  */
1350 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1351         __releases(this_rq->lock)
1352         __acquires(busiest->lock)
1353         __acquires(this_rq->lock)
1354 {
1355         int ret = 0;
1356
1357         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1358                 if (busiest < this_rq) {
1359                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1360                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1361                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1362                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1363                         ret = 1;
1364                 } else
1365                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1366                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1367         }
1368         return ret;
1369 }
1370
1371 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1372
1373 /*
1374  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1375  */
1376 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1377 {
1378         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1379                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1380                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1381                 BUG_ON(1);
1382         }
1383
1384         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1385 }
1386
1387 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1388         __releases(busiest->lock)
1389 {
1390         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1391         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1392 }
1393
1394 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1395 {
1396         if (l1 > l2)
1397                 swap(l1, l2);
1398
1399         spin_lock(l1);
1400         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1401 }
1402
1403 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1404 {
1405         if (l1 > l2)
1406                 swap(l1, l2);
1407
1408         spin_lock_irq(l1);
1409         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1410 }
1411
1412 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1413 {
1414         if (l1 > l2)
1415                 swap(l1, l2);
1416
1417         raw_spin_lock(l1);
1418         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1423  *
1424  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1425  * you need to do so manually before calling.
1426  */
1427 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1428         __acquires(rq1->lock)
1429         __acquires(rq2->lock)
1430 {
1431         BUG_ON(!irqs_disabled());
1432         if (rq1 == rq2) {
1433                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1434                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1435         } else {
1436                 if (rq1 < rq2) {
1437                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1438                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1439                 } else {
1440                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1441                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1442                 }
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1448  *
1449  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1450  * you need to do so manually after calling.
1451  */
1452 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1453         __releases(rq1->lock)
1454         __releases(rq2->lock)
1455 {
1456         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1457         if (rq1 != rq2)
1458                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1459         else
1460                 __release(rq2->lock);
1461 }
1462
1463 #else /* CONFIG_SMP */
1464
1465 /*
1466  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1467  *
1468  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1469  * you need to do so manually before calling.
1470  */
1471 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1472         __acquires(rq1->lock)
1473         __acquires(rq2->lock)
1474 {
1475         BUG_ON(!irqs_disabled());
1476         BUG_ON(rq1 != rq2);
1477         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1478         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1479 }
1480
1481 /*
1482  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1483  *
1484  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1485  * you need to do so manually after calling.
1486  */
1487 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1488         __releases(rq1->lock)
1489         __releases(rq2->lock)
1490 {
1491         BUG_ON(rq1 != rq2);
1492         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1493         __release(rq2->lock);
1494 }
1495
1496 #endif
1497
1498 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1499 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1500 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1501 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1502
1503 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1504 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1505 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq);
1506
1507 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1508 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1509
1510 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1511 enum rq_nohz_flag_bits {
1512         NOHZ_TICK_STOPPED,
1513         NOHZ_BALANCE_KICK,
1514 };
1515
1516 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1517 #endif
1518
1519 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1520
1521 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1522 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1523
1524 #ifndef CONFIG_64BIT
1525 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1526
1527 static inline void irq_time_write_begin(void)
1528 {
1529         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1530         smp_wmb();
1531 }
1532
1533 static inline void irq_time_write_end(void)
1534 {
1535         smp_wmb();
1536         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1537 }
1538
1539 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1540 {
1541         u64 irq_time;
1542         unsigned seq;
1543
1544         do {
1545                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1546                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1547                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1548         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1549
1550         return irq_time;
1551 }
1552 #else /* CONFIG_64BIT */
1553 static inline void irq_time_write_begin(void)
1554 {
1555 }
1556
1557 static inline void irq_time_write_end(void)
1558 {
1559 }
1560
1561 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1562 {
1563         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1564 }
1565 #endif /* CONFIG_64BIT */
1566 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */