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 struct cpuidle_state;
  18
  19 /* task_struct::on_rq states: */
  20 #define TASK_ON_RQ_QUEUED       1
  21 #define TASK_ON_RQ_MIGRATING    2
  22
  23 extern __read_mostly int scheduler_running;
  24
  25 extern unsigned long calc_load_update;
  26 extern atomic_long_t calc_load_tasks;
  27
  28 extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
  29 extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
  30
  31 /*
  32  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
  33  */
  34 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
  35
  36 /*
  37  * Increase resolution of nice-level calculations for 64-bit architectures.
  38  * The extra resolution improves shares distribution and load balancing of
  39  * low-weight task groups (eg. nice +19 on an autogroup), deeper taskgroup
  40  * hierarchies, especially on larger systems. This is not a user-visible change
  41  * and does not change the user-interface for setting shares/weights.
  42  *
  43  * We increase resolution only if we have enough bits to allow this increased
  44  * resolution (i.e. BITS_PER_LONG > 32). The costs for increasing resolution
  45  * when BITS_PER_LONG <= 32 are pretty high and the returns do not justify the
  46  * increased costs.
  47  */
  48 #if 0 /* BITS_PER_LONG > 32 -- currently broken: it increases power usage under light load  */
  49 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  10
  50 # define scale_load(w)          ((w) << SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  51 # define scale_load_down(w)     ((w) >> SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  52 #else
  53 # define SCHED_LOAD_RESOLUTION  0
  54 # define scale_load(w)          (w)
  55 # define scale_load_down(w)     (w)
  56 #endif
  57
  58 #define SCHED_LOAD_SHIFT        (10 + SCHED_LOAD_RESOLUTION)
  59 #define SCHED_LOAD_SCALE        (1L << SCHED_LOAD_SHIFT)
  60
  61 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
  62 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
  63
  64 /*
  65  * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
  66  * 10 -> just above 1us
  67  * 9  -> just above 0.5us
  68  */
  69 #define DL_SCALE (10)
  70
  71 /*
  72  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  73  */
  74
  75 /*
  76  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
  77  */
  78 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
  79
  80 static inline int fair_policy(int policy)
  81 {
  82         return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
  83 }
  84
  85 static inline int rt_policy(int policy)
  86 {
  87         return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
  88 }
  89
  90 static inline int dl_policy(int policy)
  91 {
  92         return policy == SCHED_DEADLINE;
  93 }
  94
  95 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
  96 {
  97         return rt_policy(p->policy);
  98 }
  99
 100 static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
 101 {
 102         return dl_policy(p->policy);
 103 }
 104
 105 static inline bool dl_time_before(u64 a, u64 b)
 106 {
 107         return (s64)(a - b) < 0;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Tells if entity @a should preempt entity @b.
 112  */
 113 static inline bool
 114 dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
 115 {
 116         return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
 117 }
 118
 119 /*
 120  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
 121  */
 122 struct rt_prio_array {
 123         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
 124         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
 125 };
 126
 127 struct rt_bandwidth {
 128         /* nests inside the rq lock: */
 129         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
 130         ktime_t                 rt_period;
 131         u64                     rt_runtime;
 132         struct hrtimer          rt_period_timer;
 133 };
 134
 135 void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
 136
 137 /*
 138  * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
 139  * we need some place where:
 140  *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
 141  *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
 142  *
 143  * This is all done in the data structure below. It is similar to the
 144  * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
 145  * that, since here we are only interested in admission control, we
 146  * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
 147  * need a timer to replenish it.
 148  *
 149  * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
 150  * meaning that:
 151  *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
 152  *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
 153  *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
 154  * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
 155  * consume bandwidth on the CPU they're running on.
 156  * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
 157  * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
 158  * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
 159  * control.
 160  */
 161 struct dl_bandwidth {
 162         raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
 163         u64 dl_runtime;
 164         u64 dl_period;
 165 };
 166
 167 static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
 168 {
 169         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 170 }
 171
 172 extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
 173
 174 struct dl_bw {
 175         raw_spinlock_t lock;
 176         u64 bw, total_bw;
 177 };
 178
 179 extern struct mutex sched_domains_mutex;
 180
 181 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
 182
 183 #include <linux/cgroup.h>
 184
 185 struct cfs_rq;
 186 struct rt_rq;
 187
 188 extern struct list_head task_groups;
 189
 190 struct cfs_bandwidth {
 191 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 192         raw_spinlock_t lock;
 193         ktime_t period;
 194         u64 quota, runtime;
 195         s64 hierarchical_quota;
 196         u64 runtime_expires;
 197
 198         int idle, timer_active;
 199         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
 200         struct list_head throttled_cfs_rq;
 201
 202         /* statistics */
 203         int nr_periods, nr_throttled;
 204         u64 throttled_time;
 205 #endif
 206 };
 207
 208 /* task group related information */
 209 struct task_group {
 210         struct cgroup_subsys_state css;
 211
 212 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 213         /* schedulable entities of this group on each cpu */
 214         struct sched_entity **se;
 215         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
 216         struct cfs_rq **cfs_rq;
 217         unsigned long shares;
 218
 219 #ifdef  CONFIG_SMP
 220         atomic_long_t load_avg;
 221         atomic_t runnable_avg;
 222 #endif
 223 #endif
 224
 225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 226         struct sched_rt_entity **rt_se;
 227         struct rt_rq **rt_rq;
 228
 229         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
 230 #endif
 231
 232         struct rcu_head rcu;
 233         struct list_head list;
 234
 235         struct task_group *parent;
 236         struct list_head siblings;
 237         struct list_head children;
 238
 239 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
 240         struct autogroup *autogroup;
 241 #endif
 242
 243         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
 244 };
 245
 246 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 247 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
 248
 249 /*
 250  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
 251  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
 252  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
 253  * too large, so as the shares value of a task group.
 254  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
 255  *  limitation from this.)
 256  */
 257 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
 258 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
 259 #endif
 260
 261 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
 262
 263 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
 264                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
 265
 266 /*
 267  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
 268  * leaving it for the final time.
 269  *
 270  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
 271  */
 272 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
 273 {
 274         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
 275 }
 276
 277 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
 278
 279 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
 280 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 281 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
 282 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
 283                         struct sched_entity *se, int cpu,
 284                         struct sched_entity *parent);
 285 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 286 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 287
 288 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 289 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b, bool force);
 290 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 291
 292 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
 293 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
 294 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
 295                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
 296                 struct sched_rt_entity *parent);
 297
 298 extern struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent);
 299 extern void sched_online_group(struct task_group *tg,
 300                                struct task_group *parent);
 301 extern void sched_destroy_group(struct task_group *tg);
 302 extern void sched_offline_group(struct task_group *tg);
 303
 304 extern void sched_move_task(struct task_struct *tsk);
 305
 306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 307 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 308 #endif
 309
 310 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 311
 312 struct cfs_bandwidth { };
 313
 314 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
 315
 316 /* CFS-related fields in a runqueue */
 317 struct cfs_rq {
 318         struct load_weight load;
 319         unsigned int nr_running, h_nr_running;
 320
 321         u64 exec_clock;
 322         u64 min_vruntime;
 323 #ifndef CONFIG_64BIT
 324         u64 min_vruntime_copy;
 325 #endif
 326
 327         struct rb_root tasks_timeline;
 328         struct rb_node *rb_leftmost;
 329
 330         /*
 331          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
 332          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
 333          */
 334         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
 335
 336 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
 337         unsigned int nr_spread_over;
 338 #endif
 339
 340 #ifdef CONFIG_SMP
 341         /*
 342          * CFS Load tracking
 343          * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
 344          * This allows for the description of both thread and group usage (in
 345          * the FAIR_GROUP_SCHED case).
 346          */
 347         unsigned long runnable_load_avg, blocked_load_avg;
 348         atomic64_t decay_counter;
 349         u64 last_decay;
 350         atomic_long_t removed_load;
 351
 352 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 353         /* Required to track per-cpu representation of a task_group */
 354         u32 tg_runnable_contrib;
 355         unsigned long tg_load_contrib;
 356
 357         /*
 358          *   h_load = weight * f(tg)
 359          *
 360          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
 361          * this group.
 362          */
 363         unsigned long h_load;
 364         u64 last_h_load_update;
 365         struct sched_entity *h_load_next;
 366 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 367 #endif /* CONFIG_SMP */
 368
 369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 370         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 371
 372         /*
 373          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
 374          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
 375          * (like users, containers etc.)
 376          *
 377          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
 378          * list is used during load balance.
 379          */
 380         int on_list;
 381         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 382         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
 383
 384 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
 385         int runtime_enabled;
 386         u64 runtime_expires;
 387         s64 runtime_remaining;
 388
 389         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
 390         u64 throttled_clock_task_time;
 391         int throttled, throttle_count;
 392         struct list_head throttled_list;
 393 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 394 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 395 };
 396
 397 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
 398 {
 399         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 400 }
 401
 402 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 403 struct rt_rq {
 404         struct rt_prio_array active;
 405         unsigned int rt_nr_running;
 406 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 407         struct {
 408                 int curr; /* highest queued rt task prio */
 409 #ifdef CONFIG_SMP
 410                 int next; /* next highest */
 411 #endif
 412         } highest_prio;
 413 #endif
 414 #ifdef CONFIG_SMP
 415         unsigned long rt_nr_migratory;
 416         unsigned long rt_nr_total;
 417         int overloaded;
 418         struct plist_head pushable_tasks;
 419 #endif
 420         int rt_queued;
 421
 422         int rt_throttled;
 423         u64 rt_time;
 424         u64 rt_runtime;
 425         /* Nests inside the rq lock: */
 426         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
 427
 428 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
 429         unsigned long rt_nr_boosted;
 430
 431         struct rq *rq;
 432         struct task_group *tg;
 433 #endif
 434 };
 435
 436 /* Deadline class' related fields in a runqueue */
 437 struct dl_rq {
 438         /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
 439         struct rb_root rb_root;
 440         struct rb_node *rb_leftmost;
 441
 442         unsigned long dl_nr_running;
 443
 444 #ifdef CONFIG_SMP
 445         /*
 446          * Deadline values of the currently executing and the
 447          * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
 448          * the decision wether or not a ready but not running task
 449          * should migrate somewhere else.
 450          */
 451         struct {
 452                 u64 curr;
 453                 u64 next;
 454         } earliest_dl;
 455
 456         unsigned long dl_nr_migratory;
 457         int overloaded;
 458
 459         /*
 460          * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
 461          * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
 462          * of the leftmost (earliest deadline) element.
 463          */
 464         struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
 465         struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
 466 #else
 467         struct dl_bw dl_bw;
 468 #endif
 469 };
 470
 471 #ifdef CONFIG_SMP
 472
 473 /*
 474  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
 475  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
 476  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
 477  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
 478  * object.
 479  *
 480  */
 481 struct root_domain {
 482         atomic_t refcount;
 483         atomic_t rto_count;
 484         struct rcu_head rcu;
 485         cpumask_var_t span;
 486         cpumask_var_t online;
 487
 488         /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
 489         bool overload;
 490
 491         /*
 492          * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
 493          * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
 494          */
 495         cpumask_var_t dlo_mask;
 496         atomic_t dlo_count;
 497         struct dl_bw dl_bw;
 498         struct cpudl cpudl;
 499
 500         /*
 501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
 502          * one runnable RT task.
 503          */
 504         cpumask_var_t rto_mask;
 505         struct cpupri cpupri;
 506 };
 507
 508 extern struct root_domain def_root_domain;
 509
 510 #endif /* CONFIG_SMP */
 511
 512 /*
 513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 514  *
 515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 518  */
 519 struct rq {
 520         /* runqueue lock: */
 521         raw_spinlock_t lock;
 522
 523         /*
 524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
 525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
 526          */
 527         unsigned int nr_running;
 528 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 529         unsigned int nr_numa_running;
 530         unsigned int nr_preferred_running;
 531 #endif
 532         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
 533         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
 534         unsigned long last_load_update_tick;
 535 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 536         u64 nohz_stamp;
 537         unsigned long nohz_flags;
 538 #endif
 539 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
 540         unsigned long last_sched_tick;
 541 #endif
 542         int skip_clock_update;
 543
 544         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
 545         struct load_weight load;
 546         unsigned long nr_load_updates;
 547         u64 nr_switches;
 548
 549         struct cfs_rq cfs;
 550         struct rt_rq rt;
 551         struct dl_rq dl;
 552
 553 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 554         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
 555         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
 556
 557         struct sched_avg avg;
 558 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 559
 560         /*
 561          * This is part of a global counter where only the total sum
 562          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
 563          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
 564          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
 565          */
 566         unsigned long nr_uninterruptible;
 567
 568         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
 569         unsigned long next_balance;
 570         struct mm_struct *prev_mm;
 571
 572         u64 clock;
 573         u64 clock_task;
 574
 575         atomic_t nr_iowait;
 576
 577 #ifdef CONFIG_SMP
 578         struct root_domain *rd;
 579         struct sched_domain *sd;
 580
 581         unsigned long cpu_capacity;
 582
 583         unsigned char idle_balance;
 584         /* For active balancing */
 585         int post_schedule;
 586         int active_balance;
 587         int push_cpu;
 588         struct cpu_stop_work active_balance_work;
 589         /* cpu of this runqueue: */
 590         int cpu;
 591         int online;
 592
 593         struct list_head cfs_tasks;
 594
 595         u64 rt_avg;
 596         u64 age_stamp;
 597         u64 idle_stamp;
 598         u64 avg_idle;
 599
 600         /* This is used to determine avg_idle's max value */
 601         u64 max_idle_balance_cost;
 602 #endif
 603
 604 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 605         u64 prev_irq_time;
 606 #endif
 607 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 608         u64 prev_steal_time;
 609 #endif
 610 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
 611         u64 prev_steal_time_rq;
 612 #endif
 613
 614         /* calc_load related fields */
 615         unsigned long calc_load_update;
 616         long calc_load_active;
 617
 618 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
 619 #ifdef CONFIG_SMP
 620         int hrtick_csd_pending;
 621         struct call_single_data hrtick_csd;
 622 #endif
 623         struct hrtimer hrtick_timer;
 624 #endif
 625
 626 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 627         /* latency stats */
 628         struct sched_info rq_sched_info;
 629         unsigned long long rq_cpu_time;
 630         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
 631
 632         /* sys_sched_yield() stats */
 633         unsigned int yld_count;
 634
 635         /* schedule() stats */
 636         unsigned int sched_count;
 637         unsigned int sched_goidle;
 638
 639         /* try_to_wake_up() stats */
 640         unsigned int ttwu_count;
 641         unsigned int ttwu_local;
 642 #endif
 643
 644 #ifdef CONFIG_SMP
 645         struct llist_head wake_list;
 646 #endif
 647
 648 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
 649         /* Must be inspected within a rcu lock section */
 650         struct cpuidle_state *idle_state;
 651 #endif
 652 };
 653
 654 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 655 {
 656 #ifdef CONFIG_SMP
 657         return rq->cpu;
 658 #else
 659         return 0;
 660 #endif
 661 }
 662
 663 DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
 664
 665 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
 666 #define this_rq()               this_cpu_ptr(&runqueues)
 667 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
 668 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
 669 #define raw_rq()                raw_cpu_ptr(&runqueues)
 670
 671 static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
 672 {
 673         return rq->clock;
 674 }
 675
 676 static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
 677 {
 678         return rq->clock_task;
 679 }
 680
 681 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 682 extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
 683 extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
 684 extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
 685 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 686
 687 #ifdef CONFIG_SMP
 688
 689 extern void sched_ttwu_pending(void);
 690
 691 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
 692         rcu_dereference_check((p), \
 693                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
 694
 695 /*
 696  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
 697  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
 698  *
 699  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
 700  * preempt-disabled sections.
 701  */
 702 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
 703         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
 704                         __sd; __sd = __sd->parent)
 705
 706 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
 707
 708 /**
 709  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
 710  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
 711  *              be returned.
 712  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
 713  *              for the given cpu.
 714  *
 715  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
 716  */
 717 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
 718 {
 719         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
 720
 721         for_each_domain(cpu, sd) {
 722                 if (!(sd->flags & flag))
 723                         break;
 724                 hsd = sd;
 725         }
 726
 727         return hsd;
 728 }
 729
 730 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
 731 {
 732         struct sched_domain *sd;
 733
 734         for_each_domain(cpu, sd) {
 735                 if (sd->flags & flag)
 736                         break;
 737         }
 738
 739         return sd;
 740 }
 741
 742 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
 743 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
 744 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
 745 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
 746 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
 747 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
 748
 749 struct sched_group_capacity {
 750         atomic_t ref;
 751         /*
 752          * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
 753          * for a single CPU.
 754          */
 755         unsigned int capacity, capacity_orig;
 756         unsigned long next_update;
 757         int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
 758         /*
 759          * Number of busy cpus in this group.
 760          */
 761         atomic_t nr_busy_cpus;
 762
 763         unsigned long cpumask[0]; /* iteration mask */
 764 };
 765
 766 struct sched_group {
 767         struct sched_group *next;       /* Must be a circular list */
 768         atomic_t ref;
 769
 770         unsigned int group_weight;
 771         struct sched_group_capacity *sgc;
 772
 773         /*
 774          * The CPUs this group covers.
 775          *
 776          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
 777          * by attaching extra space to the end of the structure,
 778          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
 779          */
 780         unsigned long cpumask[0];
 781 };
 782
 783 static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
 784 {
 785         return to_cpumask(sg->cpumask);
 786 }
 787
 788 /*
 789  * cpumask masking which cpus in the group are allowed to iterate up the domain
 790  * tree.
 791  */
 792 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
 793 {
 794         return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
 795 }
 796
 797 /**
 798  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
 799  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
 800  */
 801 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
 802 {
 803         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
 804 }
 805
 806 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 807
 808 #else
 809
 810 static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
 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 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
 904 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 905 {                                                                       \
 906         return static_key_##enabled(key);                               \
 907 }
 908
 909 #include "features.h"
 910
 911 #undef SCHED_FEAT
 912
 913 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
 914 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
 915 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
 916 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
 917 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
 918
 919 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 920 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
 921 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 922 #define numabalancing_enabled sched_feat_numa(NUMA)
 923 #else
 924 extern bool numabalancing_enabled;
 925 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
 926 #else
 927 #define sched_feat_numa(x) (0)
 928 #define numabalancing_enabled (0)
 929 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 930
 931 static inline u64 global_rt_period(void)
 932 {
 933         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
 934 }
 935
 936 static inline u64 global_rt_runtime(void)
 937 {
 938         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
 939                 return RUNTIME_INF;
 940
 941         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 942 }
 943
 944 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 945 {
 946         return rq->curr == p;
 947 }
 948
 949 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 950 {
 951 #ifdef CONFIG_SMP
 952         return p->on_cpu;
 953 #else
 954         return task_current(rq, p);
 955 #endif
 956 }
 957
 958 static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
 959 {
 960         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
 961 }
 962
 963 static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
 964 {
 965         return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
 966 }
 967
 968 #ifndef prepare_arch_switch
 969 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
 970 #endif
 971 #ifndef finish_arch_switch
 972 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
 973 #endif
 974 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
 975 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
 976 #endif
 977
 978 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 979 {
 980 #ifdef CONFIG_SMP
 981         /*
 982          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
 983          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
 984          * here.
 985          */
 986         next->on_cpu = 1;
 987 #endif
 988 }
 989
 990 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 991 {
 992 #ifdef CONFIG_SMP
 993         /*
 994          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
 995          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
 996          * finished.
 997          */
 998         smp_wmb();
 999         prev->on_cpu = 0;
1000 #endif
1001 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1002         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1003         rq->lock.owner = current;
1004 #endif
1005         /*
1006          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1007          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1008          * prev into current:
1009          */
1010         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1011
1012         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * wake flags
1017  */
1018 #define WF_SYNC         0x01            /* waker goes to sleep after wakeup */
1019 #define WF_FORK         0x02            /* child wakeup after fork */
1020 #define WF_MIGRATED     0x4             /* internal use, task got migrated */
1021
1022 /*
1023  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1024  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1025  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1026  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1027  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1028  * slice expiry etc.
1029  */
1030
1031 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1032 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1033
1034 /*
1035  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1036  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1037  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1038  * that remained on nice 0.
1039  *
1040  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1041  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1042  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1043  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1044  * the relative distance between them is ~25%.)
1045  */
1046 static const int prio_to_weight[40] = {
1047  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1048  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1049  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1050  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1051  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1052  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1053  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1054  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1055 };
1056
1057 /*
1058  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1059  *
1060  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1061  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1062  * into multiplications:
1063  */
1064 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1065  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1066  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1067  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1068  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1069  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1070  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1071  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1072  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1073 };
1074
1075 #define ENQUEUE_WAKEUP          1
1076 #define ENQUEUE_HEAD            2
1077 #ifdef CONFIG_SMP
1078 #define ENQUEUE_WAKING          4       /* sched_class::task_waking was called */
1079 #else
1080 #define ENQUEUE_WAKING          0
1081 #endif
1082 #define ENQUEUE_REPLENISH       8
1083
1084 #define DEQUEUE_SLEEP           1
1085
1086 #define RETRY_TASK              ((void *)-1UL)
1087
1088 struct sched_class {
1089         const struct sched_class *next;
1090
1091         void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1092         void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1093         void (*yield_task) (struct rq *rq);
1094         bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
1095
1096         void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1097
1098         /*
1099          * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
1100          * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
1101          * something equivalent.
1102          *
1103          * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
1104          * tasks.
1105          */
1106         struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
1107                                                 struct task_struct *prev);
1108         void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
1109
1110 #ifdef CONFIG_SMP
1111         int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
1112         void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
1113
1114         void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
1115         void (*task_waking) (struct task_struct *task);
1116         void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1117
1118         void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
1119                                  const struct cpumask *newmask);
1120
1121         void (*rq_online)(struct rq *rq);
1122         void (*rq_offline)(struct rq *rq);
1123 #endif
1124
1125         void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
1126         void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
1127         void (*task_fork) (struct task_struct *p);
1128         void (*task_dead) (struct task_struct *p);
1129
1130         void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1131         void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
1132         void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
1133                              int oldprio);
1134
1135         unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
1136                                          struct task_struct *task);
1137
1138         void (*update_curr) (struct rq *rq);
1139
1140 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1141         void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
1142 #endif
1143 };
1144
1145 static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1146 {
1147         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
1148 }
1149
1150 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1151 #define for_each_class(class) \
1152    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1153
1154 extern const struct sched_class stop_sched_class;
1155 extern const struct sched_class dl_sched_class;
1156 extern const struct sched_class rt_sched_class;
1157 extern const struct sched_class fair_sched_class;
1158 extern const struct sched_class idle_sched_class;
1159
1160
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
1164
1165 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
1166
1167 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
1168 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
1169
1170 #else
1171
1172 static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
1173 static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
1174
1175 #endif
1176
1177 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
1178 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1179                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1180 {
1181         rq->idle_state = idle_state;
1182 }
1183
1184 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1185 {
1186         WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
1187         return rq->idle_state;
1188 }
1189 #else
1190 static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
1191                                   struct cpuidle_state *idle_state)
1192 {
1193 }
1194
1195 static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
1196 {
1197         return NULL;
1198 }
1199 #endif
1200
1201 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
1202 extern void sched_init_granularity(void);
1203 extern void update_max_interval(void);
1204
1205 extern void init_sched_dl_class(void);
1206 extern void init_sched_rt_class(void);
1207 extern void init_sched_fair_class(void);
1208 extern void init_sched_dl_class(void);
1209
1210 extern void resched_curr(struct rq *rq);
1211 extern void resched_cpu(int cpu);
1212
1213 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
1214 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
1215
1216 extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
1217 extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
1218 extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
1219
1220 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
1221
1222 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1223
1224 extern void init_task_runnable_average(struct task_struct *p);
1225
1226 static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1227 {
1228         unsigned prev_nr = rq->nr_running;
1229
1230         rq->nr_running = prev_nr + count;
1231
1232         if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
1233 #ifdef CONFIG_SMP
1234                 if (!rq->rd->overload)
1235                         rq->rd->overload = true;
1236 #endif
1237
1238 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1239                 if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
1240                         /*
1241                          * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
1242                          * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
1243                          *
1244                          * We assume that IPI implies full memory barrier and the
1245                          * new value of rq->nr_running is visible on reception
1246                          * from the target.
1247                          */
1248                         tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
1249                 }
1250 #endif
1251         }
1252 }
1253
1254 static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
1255 {
1256         rq->nr_running -= count;
1257 }
1258
1259 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
1260 {
1261 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1262         rq->last_sched_tick = jiffies;
1263 #endif
1264 }
1265
1266 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
1267
1268 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1269 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1270
1271 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
1272
1273 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
1274 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
1275 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
1276
1277 static inline u64 sched_avg_period(void)
1278 {
1279         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1280 }
1281
1282 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1283
1284 /*
1285  * Use hrtick when:
1286  *  - enabled by features
1287  *  - hrtimer is actually high res
1288  */
1289 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1290 {
1291         if (!sched_feat(HRTICK))
1292                 return 0;
1293         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1294                 return 0;
1295         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1296 }
1297
1298 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1299
1300 #else
1301
1302 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1303 {
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1308
1309 #ifdef CONFIG_SMP
1310 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1311 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1312 {
1313         rq->rt_avg += rt_delta;
1314         sched_avg_update(rq);
1315 }
1316 #else
1317 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1318 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1319 #endif
1320
1321 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1322
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1325
1326 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1327
1328 /*
1329  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1330  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1331  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1332  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1333  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1334  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1335  */
1336 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1337         __releases(this_rq->lock)
1338         __acquires(busiest->lock)
1339         __acquires(this_rq->lock)
1340 {
1341         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1342         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1343
1344         return 1;
1345 }
1346
1347 #else
1348 /*
1349  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1350  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1351  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1352  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1353  * regardless of entry order into the function.
1354  */
1355 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1356         __releases(this_rq->lock)
1357         __acquires(busiest->lock)
1358         __acquires(this_rq->lock)
1359 {
1360         int ret = 0;
1361
1362         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1363                 if (busiest < this_rq) {
1364                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1365                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1366                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1367                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1368                         ret = 1;
1369                 } else
1370                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1371                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1372         }
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1377
1378 /*
1379  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1380  */
1381 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1382 {
1383         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1384                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1385                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1386                 BUG_ON(1);
1387         }
1388
1389         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1390 }
1391
1392 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1393         __releases(busiest->lock)
1394 {
1395         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1396         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1397 }
1398
1399 static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1400 {
1401         if (l1 > l2)
1402                 swap(l1, l2);
1403
1404         spin_lock(l1);
1405         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1406 }
1407
1408 static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
1409 {
1410         if (l1 > l2)
1411                 swap(l1, l2);
1412
1413         spin_lock_irq(l1);
1414         spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1415 }
1416
1417 static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
1418 {
1419         if (l1 > l2)
1420                 swap(l1, l2);
1421
1422         raw_spin_lock(l1);
1423         raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1424 }
1425
1426 /*
1427  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1428  *
1429  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1430  * you need to do so manually before calling.
1431  */
1432 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1433         __acquires(rq1->lock)
1434         __acquires(rq2->lock)
1435 {
1436         BUG_ON(!irqs_disabled());
1437         if (rq1 == rq2) {
1438                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1439                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1440         } else {
1441                 if (rq1 < rq2) {
1442                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1443                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1444                 } else {
1445                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1446                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1447                 }
1448         }
1449 }
1450
1451 /*
1452  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1453  *
1454  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1455  * you need to do so manually after calling.
1456  */
1457 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1458         __releases(rq1->lock)
1459         __releases(rq2->lock)
1460 {
1461         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1462         if (rq1 != rq2)
1463                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1464         else
1465                 __release(rq2->lock);
1466 }
1467
1468 #else /* CONFIG_SMP */
1469
1470 /*
1471  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1472  *
1473  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1474  * you need to do so manually before calling.
1475  */
1476 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1477         __acquires(rq1->lock)
1478         __acquires(rq2->lock)
1479 {
1480         BUG_ON(!irqs_disabled());
1481         BUG_ON(rq1 != rq2);
1482         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1483         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1484 }
1485
1486 /*
1487  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1488  *
1489  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1490  * you need to do so manually after calling.
1491  */
1492 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1493         __releases(rq1->lock)
1494         __releases(rq2->lock)
1495 {
1496         BUG_ON(rq1 != rq2);
1497         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1498         __release(rq2->lock);
1499 }
1500
1501 #endif
1502
1503 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1504 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1505 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1506 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1507
1508 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1509 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1510 extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq);
1511
1512 extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
1513 extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
1514
1515 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1516 enum rq_nohz_flag_bits {
1517         NOHZ_TICK_STOPPED,
1518         NOHZ_BALANCE_KICK,
1519 };
1520
1521 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1522 #endif
1523
1524 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1525
1526 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1527 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1528
1529 #ifndef CONFIG_64BIT
1530 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1531
1532 static inline void irq_time_write_begin(void)
1533 {
1534         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1535         smp_wmb();
1536 }
1537
1538 static inline void irq_time_write_end(void)
1539 {
1540         smp_wmb();
1541         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1542 }
1543
1544 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1545 {
1546         u64 irq_time;
1547         unsigned seq;
1548
1549         do {
1550                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1551                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1552                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1553         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1554
1555         return irq_time;
1556 }
1557 #else /* CONFIG_64BIT */
1558 static inline void irq_time_write_begin(void)
1559 {
1560 }
1561
1562 static inline void irq_time_write_end(void)
1563 {
1564 }
1565
1566 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1567 {
1568         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1569 }
1570 #endif /* CONFIG_64BIT */
1571 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */