Define __KERN_ORG__ inserted to differenciate between original scheduler and our...
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/sched/sysctl.h>
4 #include <linux/sched/rt.h>
5 #include <linux/mutex.h>
6 #include <linux/spinlock.h>
7 #include <linux/stop_machine.h>
8
9 #include "cpupri.h"
10
11 extern __read_mostly int scheduler_running;
12
13 /*
14  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
15  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
16  * and back.
17  */
18 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
19 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
20 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
21
22 /*
23  * 'User priority' is the nice value converted to something we
24  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
25  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
26  */
27 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
28 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
29 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
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 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
37 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
38
39 /*
40  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
41  */
42
43 /*
44  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
45  */
46 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
47
48 static inline int rt_policy(int policy)
49 {
50         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
51                 return 1;
52         return 0;
53 }
54
55 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
56 {
57         return rt_policy(p->policy);
58 }
59
60 /*
61  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
62  */
63 struct rt_prio_array {
64         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
65         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
66 };
67
68 struct rt_bandwidth {
69         /* nests inside the rq lock: */
70         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
71         ktime_t                 rt_period;
72         u64                     rt_runtime;
73         struct hrtimer          rt_period_timer;
74 };
75
76 extern struct mutex sched_domains_mutex;
77
78 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
79
80 #include <linux/cgroup.h>
81
82 struct cfs_rq;
83 struct rt_rq;
84
85 extern struct list_head task_groups;
86
87 struct cfs_bandwidth {
88 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
89         raw_spinlock_t lock;
90         ktime_t period;
91         u64 quota, runtime;
92         s64 hierarchal_quota;
93         u64 runtime_expires;
94
95         int idle, timer_active;
96         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
97         struct list_head throttled_cfs_rq;
98
99         /* statistics */
100         int nr_periods, nr_throttled;
101         u64 throttled_time;
102 #endif
103 };
104
105 /* task group related information */
106 struct task_group {
107         struct cgroup_subsys_state css;
108
109 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
110         /* schedulable entities of this group on each cpu */
111         struct sched_entity **se;
112         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
113         struct cfs_rq **cfs_rq;
114         unsigned long shares;
115
116         atomic_t load_weight;
117         atomic64_t load_avg;
118         atomic_t runnable_avg;
119 #endif
120
121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
122         struct sched_rt_entity **rt_se;
123         struct rt_rq **rt_rq;
124
125         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
126 #endif
127
128         struct rcu_head rcu;
129         struct list_head list;
130
131         struct task_group *parent;
132         struct list_head siblings;
133         struct list_head children;
134
135 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
136         struct autogroup *autogroup;
137 #endif
138
139         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
140 };
141
142 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
143 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
144
145 /*
146  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
147  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
148  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
149  * too large, so as the shares value of a task group.
150  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
151  *  limitation from this.)
152  */
153 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
154 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
155 #endif
156
157 /* Default task group.
158  *      Every task in system belong to this group at bootup.
159  */
160 extern struct task_group root_task_group;
161
162 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
163
164 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
165                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
166
167 /*
168  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
169  * leaving it for the final time.
170  *
171  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
172  */
173 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
174 {
175         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
176 }
177
178 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
179
180 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
181 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
182 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
183 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
184                         struct sched_entity *se, int cpu,
185                         struct sched_entity *parent);
186 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
187 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
188
189 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
190 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
191 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
192
193 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
194 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
195 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
196                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
197                 struct sched_rt_entity *parent);
198
199 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
200
201 struct cfs_bandwidth { };
202
203 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
204
205 /* CFS-related fields in a runqueue */
206 struct cfs_rq {
207         struct load_weight load;
208         unsigned int nr_running, h_nr_running;
209
210         u64 exec_clock;
211         u64 min_vruntime;
212 #ifndef CONFIG_64BIT
213         u64 min_vruntime_copy;
214 #endif
215
216         struct rb_root tasks_timeline;
217         struct rb_node *rb_leftmost;
218
219         /*
220          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
221          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
222          */
223         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
224
225 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
226         unsigned int nr_spread_over;
227 #endif
228
229 #ifdef CONFIG_SMP
230 /*
231  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
232  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
233  * load-balance).
234  */
235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
236         /*
237          * CFS Load tracking
238          * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
239          * This allows for the description of both thread and group usage (in
240          * the FAIR_GROUP_SCHED case).
241          */
242         u64 runnable_load_avg, blocked_load_avg;
243         atomic64_t decay_counter, removed_load;
244         u64 last_decay;
245 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
246 /* These always depend on CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
247 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
248         u32 tg_runnable_contrib;
249         u64 tg_load_contrib;
250 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
251
252         /*
253          *   h_load = weight * f(tg)
254          *
255          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
256          * this group.
257          */
258         unsigned long h_load;
259 #endif /* CONFIG_SMP */
260
261 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
262         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
263
264         /*
265          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
266          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
267          * (like users, containers etc.)
268          *
269          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
270          * list is used during load balance.
271          */
272         int on_list;
273         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
274         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
275
276 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
277         int runtime_enabled;
278         u64 runtime_expires;
279         s64 runtime_remaining;
280
281         u64 throttled_clock, throttled_clock_task;
282         u64 throttled_clock_task_time;
283         int throttled, throttle_count;
284         struct list_head throttled_list;
285 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
286 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
287 };
288
289 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
290 {
291         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
292 }
293
294 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
295 struct rt_rq {
296         struct rt_prio_array active;
297         unsigned int rt_nr_running;
298 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
299         struct {
300                 int curr; /* highest queued rt task prio */
301 #ifdef CONFIG_SMP
302                 int next; /* next highest */
303 #endif
304         } highest_prio;
305 #endif
306 #ifdef CONFIG_SMP
307         unsigned long rt_nr_migratory;
308         unsigned long rt_nr_total;
309         int overloaded;
310         struct plist_head pushable_tasks;
311 #endif
312         int rt_throttled;
313         u64 rt_time;
314         u64 rt_runtime;
315         /* Nests inside the rq lock: */
316         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
317
318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
319         unsigned long rt_nr_boosted;
320
321         struct rq *rq;
322         struct list_head leaf_rt_rq_list;
323         struct task_group *tg;
324 #endif
325 };
326
327 #ifdef CONFIG_SMP
328
329 /*
330  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
331  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
332  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
333  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
334  * object.
335  *
336  */
337 struct root_domain {
338         atomic_t refcount;
339         atomic_t rto_count;
340         struct rcu_head rcu;
341         cpumask_var_t span;
342         cpumask_var_t online;
343
344         /*
345          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
346          * one runnable RT task.
347          */
348         cpumask_var_t rto_mask;
349         struct cpupri cpupri;
350 };
351
352 extern struct root_domain def_root_domain;
353
354 #endif /* CONFIG_SMP */
355
356 /*
357  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
358  *
359  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
360  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
361  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
362  */
363 struct rq {
364         /* runqueue lock: */
365         raw_spinlock_t lock;
366
367         /*
368          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
369          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
370          */
371         unsigned int nr_running;
372         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
373         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
374         unsigned long last_load_update_tick;
375 #ifdef CONFIG_NO_HZ
376         u64 nohz_stamp;
377         unsigned long nohz_flags;
378 #endif
379         int skip_clock_update;
380
381         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
382         struct load_weight load;
383         unsigned long nr_load_updates;
384         u64 nr_switches;
385
386         struct cfs_rq cfs;
387         struct rt_rq rt;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
391         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long h_load_throttle;
394 #endif /* CONFIG_SMP */
395 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
396
397 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
398         struct list_head leaf_rt_rq_list;
399 #endif
400
401         /*
402          * This is part of a global counter where only the total sum
403          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
404          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
405          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
406          */
407         unsigned long nr_uninterruptible;
408
409         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
410         unsigned long next_balance;
411         struct mm_struct *prev_mm;
412
413         u64 clock;
414         u64 clock_task;
415
416         atomic_t nr_iowait;
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         struct root_domain *rd;
420         struct sched_domain *sd;
421
422         unsigned long cpu_power;
423
424         unsigned char idle_balance;
425         /* For active balancing */
426         int post_schedule;
427         int active_balance;
428         int push_cpu;
429         struct cpu_stop_work active_balance_work;
430         /* cpu of this runqueue: */
431         int cpu;
432         int online;
433
434         struct list_head cfs_tasks;
435
436         u64 rt_avg;
437         u64 age_stamp;
438         u64 idle_stamp;
439         u64 avg_idle;
440 #endif
441
442 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
443         u64 prev_irq_time;
444 #endif
445 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
446         u64 prev_steal_time;
447 #endif
448 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
449         u64 prev_steal_time_rq;
450 #endif
451
452         /* calc_load related fields */
453         unsigned long calc_load_update;
454         long calc_load_active;
455
456 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
457 #ifdef CONFIG_SMP
458         int hrtick_csd_pending;
459         struct call_single_data hrtick_csd;
460 #endif
461         struct hrtimer hrtick_timer;
462 #endif
463
464 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
465         /* latency stats */
466         struct sched_info rq_sched_info;
467         unsigned long long rq_cpu_time;
468         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
469
470         /* sys_sched_yield() stats */
471         unsigned int yld_count;
472
473         /* schedule() stats */
474         unsigned int sched_count;
475         unsigned int sched_goidle;
476
477         /* try_to_wake_up() stats */
478         unsigned int ttwu_count;
479         unsigned int ttwu_local;
480 #endif
481
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         struct llist_head wake_list;
484 #endif
485
486         struct sched_avg avg;
487 };
488
489 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
490 {
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         return rq->cpu;
493 #else
494         return 0;
495 #endif
496 }
497
498 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
499
500 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
501 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
502 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
503 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
504 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
505
506 #ifdef CONFIG_SMP
507
508 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
509         rcu_dereference_check((p), \
510                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
511
512 /*
513  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
514  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
515  *
516  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
517  * preempt-disabled sections.
518  */
519 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
520         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
521                         __sd; __sd = __sd->parent)
522
523 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
524
525 /**
526  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
527  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
528  *              be returned.
529  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
530  *              for the given cpu.
531  *
532  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
533  */
534 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
535 {
536         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
537
538         for_each_domain(cpu, sd) {
539                 if (!(sd->flags & flag))
540                         break;
541                 hsd = sd;
542         }
543
544         return hsd;
545 }
546
547 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
548 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
549
550 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
551
552 #endif /* CONFIG_SMP */
553
554 #include "stats.h"
555 #include "auto_group.h"
556
557 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
558
559 /*
560  * Return the group to which this tasks belongs.
561  *
562  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
563  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
564  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
565  *
566  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
567  * core changes this before calling sched_move_task().
568  *
569  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
570  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
571  */
572 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
573 {
574         return p->sched_task_group;
575 }
576
577 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
578 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
579 {
580 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
581         struct task_group *tg = task_group(p);
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
586         p->se.parent = tg->se[cpu];
587 #endif
588
589 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
590         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
591         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
592 #endif
593 }
594
595 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
596
597 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
598 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
599 {
600         return NULL;
601 }
602
603 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
604
605 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
606 {
607         set_task_rq(p, cpu);
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         /*
610          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
611          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
612          * per-task data have been completed by this moment.
613          */
614         smp_wmb();
615         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
616 #endif
617 }
618
619 /*
620  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
621  */
622 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
623 # include <linux/static_key.h>
624 # define const_debug __read_mostly
625 #else
626 # define const_debug const
627 #endif
628
629 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
630
631 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
632         __SCHED_FEAT_##name ,
633
634 enum {
635 #include "features.h"
636         __SCHED_FEAT_NR,
637 };
638
639 #undef SCHED_FEAT
640
641 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
642 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
643 {
644         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
645 }
646
647 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
648 {
649         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
650 }
651
652 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
653 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
654 {                                                                       \
655         return static_branch__##enabled(key);                           \
656 }
657
658 #include "features.h"
659
660 #undef SCHED_FEAT
661
662 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
663 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
664 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
665 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
666 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
667
668 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
669 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
670 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
671 #define numabalancing_enabled sched_feat_numa(NUMA)
672 #else
673 extern bool numabalancing_enabled;
674 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
675 #else
676 #define sched_feat_numa(x) (0)
677 #define numabalancing_enabled (0)
678 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
679
680 static inline u64 global_rt_period(void)
681 {
682         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
683 }
684
685 static inline u64 global_rt_runtime(void)
686 {
687         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
688                 return RUNTIME_INF;
689
690         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
691 }
692
693
694
695 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
696 {
697         return rq->curr == p;
698 }
699
700 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
701 {
702 #ifdef CONFIG_SMP
703         return p->on_cpu;
704 #else
705         return task_current(rq, p);
706 #endif
707 }
708
709
710 #ifndef prepare_arch_switch
711 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
712 #endif
713 #ifndef finish_arch_switch
714 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
715 #endif
716 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
717 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
718 #endif
719
720 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
721 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
722 {
723 #ifdef CONFIG_SMP
724         /*
725          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
726          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
727          * here.
728          */
729         next->on_cpu = 1;
730 #endif
731 }
732
733 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
734 {
735 #ifdef CONFIG_SMP
736         /*
737          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
738          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
739          * finished.
740          */
741         smp_wmb();
742         prev->on_cpu = 0;
743 #endif
744 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
745         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
746         rq->lock.owner = current;
747 #endif
748         /*
749          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
750          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
751          * prev into current:
752          */
753         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
754
755         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
756 }
757
758 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
759 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
760 {
761 #ifdef CONFIG_SMP
762         /*
763          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
764          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
765          * here.
766          */
767         next->on_cpu = 1;
768 #endif
769         raw_spin_unlock(&rq->lock);
770 }
771
772 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
773 {
774 #ifdef CONFIG_SMP
775         /*
776          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
777          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
778          * finished.
779          */
780         smp_wmb();
781         prev->on_cpu = 0;
782 #endif
783         local_irq_enable();
784 }
785 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
786
787
788 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
789 {
790         lw->weight += inc;
791         lw->inv_weight = 0;
792 }
793
794 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
795 {
796         lw->weight -= dec;
797         lw->inv_weight = 0;
798 }
799
800 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
801 {
802         lw->weight = w;
803         lw->inv_weight = 0;
804 }
805
806 /*
807  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
808  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
809  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
810  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
811  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
812  * slice expiry etc.
813  */
814
815 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
816 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
817
818 /*
819  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
820  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
821  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
822  * that remained on nice 0.
823  *
824  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
825  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
826  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
827  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
828  * the relative distance between them is ~25%.)
829  */
830 static const int prio_to_weight[40] = {
831  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
832  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
833  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
834  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
835  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
836  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
837  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
838  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
839 };
840
841 /*
842  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
843  *
844  * In cases where the weight does not change often, we can use the
845  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
846  * into multiplications:
847  */
848 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
849  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
850  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
851  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
852  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
853  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
854  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
855  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
856  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
857 };
858
859 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
860 enum cpuacct_stat_index {
861         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
862         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
863
864         CPUACCT_STAT_NSTATS,
865 };
866
867
868 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
869 #define for_each_class(class) \
870    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
871
872 extern const struct sched_class stop_sched_class;
873 extern const struct sched_class rt_sched_class;
874 extern const struct sched_class fair_sched_class;
875 extern const struct sched_class idle_sched_class;
876
877
878 #ifdef CONFIG_SMP
879
880 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
881 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
882
883 #else   /* CONFIG_SMP */
884
885 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
886 {
887 }
888
889 #endif
890
891 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
892 extern void sched_init_granularity(void);
893 extern void update_max_interval(void);
894 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
895 extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
896 extern void init_sched_rt_class(void);
897 extern void init_sched_fair_class(void);
898
899 extern void resched_task(struct task_struct *p);
900 extern void resched_cpu(int cpu);
901
902 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
903 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
904
905 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
906
907 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
908 #include <linux/cgroup.h>
909 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
910 struct cpuacct {
911         struct cgroup_subsys_state css;
912         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
913         u64 __percpu *cpuusage;
914         struct kernel_cpustat __percpu *cpustat;
915 };
916
917 extern struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
918 extern struct cpuacct root_cpuacct;
919
920 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
921 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
922 {
923         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
924                             struct cpuacct, css);
925 }
926
927 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
928 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
929 {
930         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
931                             struct cpuacct, css);
932 }
933
934 static inline struct cpuacct *parent_ca(struct cpuacct *ca)
935 {
936         if (!ca || !ca->css.cgroup->parent)
937                 return NULL;
938         return cgroup_ca(ca->css.cgroup->parent);
939 }
940
941 extern void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
942 #else
943 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
944 #endif
945
946 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
947 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
948 {
949         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
950                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
951
952         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
953 }
954 #endif
955
956 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
957 {
958         rq->nr_running++;
959 }
960
961 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
962 {
963         rq->nr_running--;
964 }
965
966 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
967
968 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
969 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
970
971 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
972
973 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
974 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
975 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
976
977 static inline u64 sched_avg_period(void)
978 {
979         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
980 }
981
982 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
983
984 /*
985  * Use hrtick when:
986  *  - enabled by features
987  *  - hrtimer is actually high res
988  */
989 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
990 {
991         if (!sched_feat(HRTICK))
992                 return 0;
993         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
994                 return 0;
995         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
996 }
997
998 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
999
1000 #else
1001
1002 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1003 {
1004         return 0;
1005 }
1006
1007 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1008
1009 #ifdef CONFIG_SMP
1010 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1011 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1012 {
1013         rq->rt_avg += rt_delta;
1014         sched_avg_update(rq);
1015 }
1016 #else
1017 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1018 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1019 #endif
1020
1021 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1022
1023 #ifdef CONFIG_SMP
1024 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1025
1026 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1027
1028 /*
1029  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1030  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1031  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1032  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1033  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1034  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1035  */
1036 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1037         __releases(this_rq->lock)
1038         __acquires(busiest->lock)
1039         __acquires(this_rq->lock)
1040 {
1041         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1042         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1043
1044         return 1;
1045 }
1046
1047 #else
1048 /*
1049  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1050  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1051  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1052  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1053  * regardless of entry order into the function.
1054  */
1055 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1056         __releases(this_rq->lock)
1057         __acquires(busiest->lock)
1058         __acquires(this_rq->lock)
1059 {
1060         int ret = 0;
1061
1062         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1063                 if (busiest < this_rq) {
1064                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1065                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1066                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1067                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1068                         ret = 1;
1069                 } else
1070                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1071                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1072         }
1073         return ret;
1074 }
1075
1076 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1077
1078 /*
1079  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1080  */
1081 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1082 {
1083         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1084                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1085                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1086                 BUG_ON(1);
1087         }
1088
1089         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1090 }
1091
1092 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1093         __releases(busiest->lock)
1094 {
1095         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1096         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1101  *
1102  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1103  * you need to do so manually before calling.
1104  */
1105 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1106         __acquires(rq1->lock)
1107         __acquires(rq2->lock)
1108 {
1109         BUG_ON(!irqs_disabled());
1110         if (rq1 == rq2) {
1111                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1112                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1113         } else {
1114                 if (rq1 < rq2) {
1115                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1116                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1117                 } else {
1118                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1119                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1120                 }
1121         }
1122 }
1123
1124 /*
1125  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1126  *
1127  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1128  * you need to do so manually after calling.
1129  */
1130 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1131         __releases(rq1->lock)
1132         __releases(rq2->lock)
1133 {
1134         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1135         if (rq1 != rq2)
1136                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1137         else
1138                 __release(rq2->lock);
1139 }
1140
1141 #else /* CONFIG_SMP */
1142
1143 /*
1144  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1145  *
1146  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1147  * you need to do so manually before calling.
1148  */
1149 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1150         __acquires(rq1->lock)
1151         __acquires(rq2->lock)
1152 {
1153         BUG_ON(!irqs_disabled());
1154         BUG_ON(rq1 != rq2);
1155         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1156         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1157 }
1158
1159 /*
1160  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1161  *
1162  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1163  * you need to do so manually after calling.
1164  */
1165 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1166         __releases(rq1->lock)
1167         __releases(rq2->lock)
1168 {
1169         BUG_ON(rq1 != rq2);
1170         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1171         __release(rq2->lock);
1172 }
1173
1174 #endif
1175
1176 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1177 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1178 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1179 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1180
1181 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1182 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1183
1184 extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);
1185
1186 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1187 enum rq_nohz_flag_bits {
1188         NOHZ_TICK_STOPPED,
1189         NOHZ_BALANCE_KICK,
1190         NOHZ_IDLE,
1191 };
1192
1193 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1194 #endif
1195
1196 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1197
1198 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1199 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1200
1201 #ifndef CONFIG_64BIT
1202 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1203
1204 static inline void irq_time_write_begin(void)
1205 {
1206         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1207         smp_wmb();
1208 }
1209
1210 static inline void irq_time_write_end(void)
1211 {
1212         smp_wmb();
1213         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1214 }
1215
1216 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1217 {
1218         u64 irq_time;
1219         unsigned seq;
1220
1221         do {
1222                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1223                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1224                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1225         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1226
1227         return irq_time;
1228 }
1229 #else /* CONFIG_64BIT */
1230 static inline void irq_time_write_begin(void)
1231 {
1232 }
1233
1234 static inline void irq_time_write_end(void)
1235 {
1236 }
1237
1238 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1239 {
1240         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1241 }
1242 #endif /* CONFIG_64BIT */
1243 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */