Merge tag 'v4.1' into p/abusse/merge_upgrade
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / cfs / sched.h
index ce39224..e0e1299 100644 (file)
@@ -2,33 +2,32 @@
 #include <linux/sched.h>
 #include <linux/sched/sysctl.h>
 #include <linux/sched/rt.h>
+#include <linux/sched/deadline.h>
 #include <linux/mutex.h>
 #include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/stop_machine.h>
+#include <linux/irq_work.h>
 #include <linux/tick.h>
+#include <linux/slab.h>
 
 #include "cpupri.h"
+#include "cpudeadline.h"
 #include "cpuacct.h"
 
+struct rq;
+struct cpuidle_state;
+
+/* task_struct::on_rq states: */
+#define TASK_ON_RQ_QUEUED      1
+#define TASK_ON_RQ_MIGRATING   2
+
 extern __read_mostly int scheduler_running;
 
-/*
- * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
- * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
- * and back.
- */
-#define NICE_TO_PRIO(nice)     (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
-#define PRIO_TO_NICE(prio)     ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
-#define TASK_NICE(p)           PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
+extern unsigned long calc_load_update;
+extern atomic_long_t calc_load_tasks;
 
-/*
- * 'User priority' is the nice value converted to something we
- * can work with better when scaling various scheduler parameters,
- * it's a [ 0 ... 39 ] range.
- */
-#define USER_PRIO(p)           ((p)-MAX_RT_PRIO)
-#define TASK_USER_PRIO(p)      USER_PRIO((p)->static_prio)
-#define MAX_USER_PRIO          (USER_PRIO(MAX_PRIO))
+extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
+extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
 
 /*
  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
@@ -63,6 +62,13 @@ extern __read_mostly int scheduler_running;
 #define NICE_0_LOAD            SCHED_LOAD_SCALE
 #define NICE_0_SHIFT           SCHED_LOAD_SHIFT
 
+/*
+ * Single value that decides SCHED_DEADLINE internal math precision.
+ * 10 -> just above 1us
+ * 9  -> just above 0.5us
+ */
+#define DL_SCALE (10)
+
 /*
  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
  */
@@ -72,11 +78,19 @@ extern __read_mostly int scheduler_running;
  */
 #define RUNTIME_INF    ((u64)~0ULL)
 
+static inline int fair_policy(int policy)
+{
+       return policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH;
+}
+
 static inline int rt_policy(int policy)
 {
-       if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
-               return 1;
-       return 0;
+       return policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR;
+}
+
+static inline int dl_policy(int policy)
+{
+       return policy == SCHED_DEADLINE;
 }
 
 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
@@ -84,6 +98,25 @@ static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
        return rt_policy(p->policy);
 }
 
+static inline int task_has_dl_policy(struct task_struct *p)
+{
+       return dl_policy(p->policy);
+}
+
+static inline bool dl_time_before(u64 a, u64 b)
+{
+       return (s64)(a - b) < 0;
+}
+
+/*
+ * Tells if entity @a should preempt entity @b.
+ */
+static inline bool
+dl_entity_preempt(struct sched_dl_entity *a, struct sched_dl_entity *b)
+{
+       return dl_time_before(a->deadline, b->deadline);
+}
+
 /*
  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
  */
@@ -100,6 +133,69 @@ struct rt_bandwidth {
        struct hrtimer          rt_period_timer;
 };
 
+void __dl_clear_params(struct task_struct *p);
+
+/*
+ * To keep the bandwidth of -deadline tasks and groups under control
+ * we need some place where:
+ *  - store the maximum -deadline bandwidth of the system (the group);
+ *  - cache the fraction of that bandwidth that is currently allocated.
+ *
+ * This is all done in the data structure below. It is similar to the
+ * one used for RT-throttling (rt_bandwidth), with the main difference
+ * that, since here we are only interested in admission control, we
+ * do not decrease any runtime while the group "executes", neither we
+ * need a timer to replenish it.
+ *
+ * With respect to SMP, the bandwidth is given on a per-CPU basis,
+ * meaning that:
+ *  - dl_bw (< 100%) is the bandwidth of the system (group) on each CPU;
+ *  - dl_total_bw array contains, in the i-eth element, the currently
+ *    allocated bandwidth on the i-eth CPU.
+ * Moreover, groups consume bandwidth on each CPU, while tasks only
+ * consume bandwidth on the CPU they're running on.
+ * Finally, dl_total_bw_cpu is used to cache the index of dl_total_bw
+ * that will be shown the next time the proc or cgroup controls will
+ * be red. It on its turn can be changed by writing on its own
+ * control.
+ */
+struct dl_bandwidth {
+       raw_spinlock_t dl_runtime_lock;
+       u64 dl_runtime;
+       u64 dl_period;
+};
+
+static inline int dl_bandwidth_enabled(void)
+{
+       return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
+}
+
+extern struct dl_bw *dl_bw_of(int i);
+
+struct dl_bw {
+       raw_spinlock_t lock;
+       u64 bw, total_bw;
+};
+
+static inline
+void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
+{
+       dl_b->total_bw -= tsk_bw;
+}
+
+static inline
+void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
+{
+       dl_b->total_bw += tsk_bw;
+}
+
+static inline
+bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
+{
+       return dl_b->bw != -1 &&
+              dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
+}
+
 extern struct mutex sched_domains_mutex;
 
 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
@@ -116,7 +212,7 @@ struct cfs_bandwidth {
        raw_spinlock_t lock;
        ktime_t period;
        u64 quota, runtime;
-       s64 hierarchal_quota;
+       s64 hierarchical_quota;
        u64 runtime_expires;
 
        int idle, timer_active;
@@ -140,10 +236,11 @@ struct task_group {
        struct cfs_rq **cfs_rq;
        unsigned long shares;
 
-       atomic_t load_weight;
-       atomic64_t load_avg;
+#ifdef CONFIG_SMP
+       atomic_long_t load_avg;
        atomic_t runnable_avg;
 #endif
+#endif
 
 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
        struct sched_rt_entity **rt_se;
@@ -209,7 +306,7 @@ extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
 
 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
-extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
+extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b, bool force);
 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
 
 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
@@ -261,27 +358,27 @@ struct cfs_rq {
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_SMP
-/*
- * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
- * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
- * load-balance).
- */
-#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
        /*
         * CFS Load tracking
         * Under CFS, load is tracked on a per-entity basis and aggregated up.
         * This allows for the description of both thread and group usage (in
         * the FAIR_GROUP_SCHED case).
+        * runnable_load_avg is the sum of the load_avg_contrib of the
+        * sched_entities on the rq.
+        * blocked_load_avg is similar to runnable_load_avg except that its
+        * the blocked sched_entities on the rq.
+        * utilization_load_avg is the sum of the average running time of the
+        * sched_entities on the rq.
         */
-       u64 runnable_load_avg, blocked_load_avg;
-       atomic64_t decay_counter, removed_load;
+       unsigned long runnable_load_avg, blocked_load_avg, utilization_load_avg;
+       atomic64_t decay_counter;
        u64 last_decay;
-#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
-/* These always depend on CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
+       atomic_long_t removed_load;
+
 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
+       /* Required to track per-cpu representation of a task_group */
        u32 tg_runnable_contrib;
-       u64 tg_load_contrib;
-#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
+       unsigned long tg_load_contrib;
 
        /*
         *   h_load = weight * f(tg)
@@ -290,6 +387,9 @@ struct cfs_rq {
         * this group.
         */
        unsigned long h_load;
+       u64 last_h_load_update;
+       struct sched_entity *h_load_next;
+#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 #endif /* CONFIG_SMP */
 
 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
@@ -325,6 +425,11 @@ static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
        return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
 }
 
+/* RT IPI pull logic requires IRQ_WORK */
+#ifdef CONFIG_IRQ_WORK
+# define HAVE_RT_PUSH_IPI
+#endif
+
 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
 struct rt_rq {
        struct rt_prio_array active;
@@ -342,7 +447,15 @@ struct rt_rq {
        unsigned long rt_nr_total;
        int overloaded;
        struct plist_head pushable_tasks;
+#ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
+       int push_flags;
+       int push_cpu;
+       struct irq_work push_work;
+       raw_spinlock_t push_lock;
 #endif
+#endif /* CONFIG_SMP */
+       int rt_queued;
+
        int rt_throttled;
        u64 rt_time;
        u64 rt_runtime;
@@ -353,11 +466,45 @@ struct rt_rq {
        unsigned long rt_nr_boosted;
 
        struct rq *rq;
-       struct list_head leaf_rt_rq_list;
        struct task_group *tg;
 #endif
 };
 
+/* Deadline class' related fields in a runqueue */
+struct dl_rq {
+       /* runqueue is an rbtree, ordered by deadline */
+       struct rb_root rb_root;
+       struct rb_node *rb_leftmost;
+
+       unsigned long dl_nr_running;
+
+#ifdef CONFIG_SMP
+       /*
+        * Deadline values of the currently executing and the
+        * earliest ready task on this rq. Caching these facilitates
+        * the decision wether or not a ready but not running task
+        * should migrate somewhere else.
+        */
+       struct {
+               u64 curr;
+               u64 next;
+       } earliest_dl;
+
+       unsigned long dl_nr_migratory;
+       int overloaded;
+
+       /*
+        * Tasks on this rq that can be pushed away. They are kept in
+        * an rb-tree, ordered by tasks' deadlines, with caching
+        * of the leftmost (earliest deadline) element.
+        */
+       struct rb_root pushable_dl_tasks_root;
+       struct rb_node *pushable_dl_tasks_leftmost;
+#else
+       struct dl_bw dl_bw;
+#endif
+};
+
 #ifdef CONFIG_SMP
 
 /*
@@ -375,6 +522,18 @@ struct root_domain {
        cpumask_var_t span;
        cpumask_var_t online;
 
+       /* Indicate more than one runnable task for any CPU */
+       bool overload;
+
+       /*
+        * The bit corresponding to a CPU gets set here if such CPU has more
+        * than one runnable -deadline task (as it is below for RT tasks).
+        */
+       cpumask_var_t dlo_mask;
+       atomic_t dlo_count;
+       struct dl_bw dl_bw;
+       struct cpudl cpudl;
+
        /*
         * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
         * one runnable RT task.
@@ -403,6 +562,10 @@ struct rq {
         * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
         */
        unsigned int nr_running;
+#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
+       unsigned int nr_numa_running;
+       unsigned int nr_preferred_running;
+#endif
        #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
        unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
        unsigned long last_load_update_tick;
@@ -413,8 +576,6 @@ struct rq {
 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
        unsigned long last_sched_tick;
 #endif
-       int skip_clock_update;
-
        /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
        struct load_weight load;
        unsigned long nr_load_updates;
@@ -422,18 +583,14 @@ struct rq {
 
        struct cfs_rq cfs;
        struct rt_rq rt;
+       struct dl_rq dl;
 
 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
        /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
        struct list_head leaf_cfs_rq_list;
-#ifdef CONFIG_SMP
-       unsigned long h_load_throttle;
-#endif /* CONFIG_SMP */
-#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 
-#ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
-       struct list_head leaf_rt_rq_list;
-#endif
+       struct sched_avg avg;
+#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 
        /*
         * This is part of a global counter where only the total sum
@@ -447,6 +604,7 @@ struct rq {
        unsigned long next_balance;
        struct mm_struct *prev_mm;
 
+       unsigned int clock_skip_update;
        u64 clock;
        u64 clock_task;
 
@@ -456,7 +614,8 @@ struct rq {
        struct root_domain *rd;
        struct sched_domain *sd;
 
-       unsigned long cpu_power;
+       unsigned long cpu_capacity;
+       unsigned long cpu_capacity_orig;
 
        unsigned char idle_balance;
        /* For active balancing */
@@ -474,6 +633,9 @@ struct rq {
        u64 age_stamp;
        u64 idle_stamp;
        u64 avg_idle;
+
+       /* This is used to determine avg_idle's max value */
+       u64 max_idle_balance_cost;
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
@@ -520,7 +682,10 @@ struct rq {
        struct llist_head wake_list;
 #endif
 
-       struct sched_avg avg;
+#ifdef CONFIG_CPU_IDLE
+       /* Must be inspected within a rcu lock section */
+       struct cpuidle_state *idle_state;
+#endif
 };
 
 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
@@ -532,16 +697,71 @@ static inline int cpu_of(struct rq *rq)
 #endif
 }
 
-DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
+DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
 
 #define cpu_rq(cpu)            (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
-#define this_rq()              (&__get_cpu_var(runqueues))
+#define this_rq()              this_cpu_ptr(&runqueues)
 #define task_rq(p)             cpu_rq(task_cpu(p))
 #define cpu_curr(cpu)          (cpu_rq(cpu)->curr)
-#define raw_rq()               (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
+#define raw_rq()               raw_cpu_ptr(&runqueues)
+
+static inline u64 __rq_clock_broken(struct rq *rq)
+{
+       return ACCESS_ONCE(rq->clock);
+}
+
+static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
+{
+       lockdep_assert_held(&rq->lock);
+       return rq->clock;
+}
+
+static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
+{
+       lockdep_assert_held(&rq->lock);
+       return rq->clock_task;
+}
+
+#define RQCF_REQ_SKIP  0x01
+#define RQCF_ACT_SKIP  0x02
+
+static inline void rq_clock_skip_update(struct rq *rq, bool skip)
+{
+       lockdep_assert_held(&rq->lock);
+       if (skip)
+               rq->clock_skip_update |= RQCF_REQ_SKIP;
+       else
+               rq->clock_skip_update &= ~RQCF_REQ_SKIP;
+}
+
+#ifdef CONFIG_NUMA
+enum numa_topology_type {
+       NUMA_DIRECT,
+       NUMA_GLUELESS_MESH,
+       NUMA_BACKPLANE,
+};
+extern enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
+extern int sched_max_numa_distance;
+extern bool find_numa_distance(int distance);
+#endif
+
+#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
+/* The regions in numa_faults array from task_struct */
+enum numa_faults_stats {
+       NUMA_MEM = 0,
+       NUMA_CPU,
+       NUMA_MEMBUF,
+       NUMA_CPUBUF
+};
+extern void sched_setnuma(struct task_struct *p, int node);
+extern int migrate_task_to(struct task_struct *p, int cpu);
+extern int migrate_swap(struct task_struct *, struct task_struct *);
+#endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 
+extern void sched_ttwu_pending(void);
+
 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
        rcu_dereference_check((p), \
                              lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
@@ -581,17 +801,34 @@ static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
        return hsd;
 }
 
+static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
+{
+       struct sched_domain *sd;
+
+       for_each_domain(cpu, sd) {
+               if (sd->flags & flag)
+                       break;
+       }
+
+       return sd;
+}
+
 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
+DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
+DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
+DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
+DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
 
-struct sched_group_power {
+struct sched_group_capacity {
        atomic_t ref;
        /*
-        * CPU power of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max power for a
-        * single CPU.
+        * CPU capacity of this group, SCHED_LOAD_SCALE being max capacity
+        * for a single CPU.
         */
-       unsigned int power, power_orig;
+       unsigned int capacity;
        unsigned long next_update;
+       int imbalance; /* XXX unrelated to capacity but shared group state */
        /*
         * Number of busy cpus in this group.
         */
@@ -605,7 +842,7 @@ struct sched_group {
        atomic_t ref;
 
        unsigned int group_weight;
-       struct sched_group_power *sgp;
+       struct sched_group_capacity *sgc;
 
        /*
         * The CPUs this group covers.
@@ -628,7 +865,7 @@ static inline struct cpumask *sched_group_cpus(struct sched_group *sg)
  */
 static inline struct cpumask *sched_group_mask(struct sched_group *sg)
 {
-       return to_cpumask(sg->sgp->cpumask);
+       return to_cpumask(sg->sgc->cpumask);
 }
 
 /**
@@ -642,6 +879,10 @@ static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
 
 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 
+#else
+
+static inline void sched_ttwu_pending(void) { }
+
 #endif /* CONFIG_SMP */
 
 #include "stats.h"
@@ -652,9 +893,9 @@ extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
 /*
  * Return the group to which this tasks belongs.
  *
- * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
- * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
- * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
+ * We cannot use task_css() and friends because the cgroup subsystem
+ * changes that value before the cgroup_subsys::attach() method is called,
+ * therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
  *
  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
  * core changes this before calling sched_move_task().
@@ -706,6 +947,7 @@ static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
         */
        smp_wmb();
        task_thread_info(p)->cpu = cpu;
+       p->wake_cpu = cpu;
 #endif
 }
 
@@ -732,20 +974,10 @@ enum {
 #undef SCHED_FEAT
 
 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
-static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
-{
-       return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
-}
-
-static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
-{
-       return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
-}
-
 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                      \
 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
 {                                                                      \
-       return static_branch__##enabled(key);                           \
+       return static_key_##enabled(key);                               \
 }
 
 #include "features.h"
@@ -783,8 +1015,6 @@ static inline u64 global_rt_runtime(void)
        return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
 }
 
-
-
 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 {
        return rq->curr == p;
@@ -799,6 +1029,15 @@ static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 #endif
 }
 
+static inline int task_on_rq_queued(struct task_struct *p)
+{
+       return p->on_rq == TASK_ON_RQ_QUEUED;
+}
+
+static inline int task_on_rq_migrating(struct task_struct *p)
+{
+       return p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING;
+}
 
 #ifndef prepare_arch_switch
 # define prepare_arch_switch(next)     do { } while (0)
@@ -810,7 +1049,6 @@ static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 # define finish_arch_post_lock_switch()        do { } while (0)
 #endif
 
-#ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
 {
 #ifdef CONFIG_SMP
@@ -848,35 +1086,6 @@ static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
        raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
 }
 
-#else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
-static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
-{
-#ifdef CONFIG_SMP
-       /*
-        * We can optimise this out completely for !SMP, because the
-        * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
-        * here.
-        */
-       next->on_cpu = 1;
-#endif
-       raw_spin_unlock(&rq->lock);
-}
-
-static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
-{
-#ifdef CONFIG_SMP
-       /*
-        * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
-        * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
-        * finished.
-        */
-       smp_wmb();
-       prev->on_cpu = 0;
-#endif
-       local_irq_enable();
-}
-#endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
-
 /*
  * wake flags
  */
@@ -884,24 +1093,6 @@ static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 #define WF_FORK                0x02            /* child wakeup after fork */
 #define WF_MIGRATED    0x4             /* internal use, task got migrated */
 
-static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
-{
-       lw->weight += inc;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
-static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
-{
-       lw->weight -= dec;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
-static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
-{
-       lw->weight = w;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
 /*
  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
@@ -962,9 +1153,12 @@ static const u32 prio_to_wmult[40] = {
 #else
 #define ENQUEUE_WAKING         0
 #endif
+#define ENQUEUE_REPLENISH      8
 
 #define DEQUEUE_SLEEP          1
 
+#define RETRY_TASK             ((void *)-1UL)
+
 struct sched_class {
        const struct sched_class *next;
 
@@ -975,14 +1169,22 @@ struct sched_class {
 
        void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
 
-       struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq);
+       /*
+        * It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
+        * return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
+        * something equivalent.
+        *
+        * May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
+        * tasks.
+        */
+       struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
+                                               struct task_struct *prev);
        void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
 
 #ifdef CONFIG_SMP
-       int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int sd_flag, int flags);
+       int  (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
        void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
 
-       void (*pre_schedule) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
        void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
        void (*task_waking) (struct task_struct *task);
        void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
@@ -997,7 +1199,13 @@ struct sched_class {
        void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
        void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
        void (*task_fork) (struct task_struct *p);
+       void (*task_dead) (struct task_struct *p);
 
+       /*
+        * The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
+        * cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
+        * rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
+        */
        void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
        void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
        void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
@@ -1006,16 +1214,24 @@ struct sched_class {
        unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
                                         struct task_struct *task);
 
+       void (*update_curr) (struct rq *rq);
+
 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
        void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
 #endif
 };
 
+static inline void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
+{
+       prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
+}
+
 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
 #define for_each_class(class) \
    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
 
 extern const struct sched_class stop_sched_class;
+extern const struct sched_class dl_sched_class;
 extern const struct sched_class rt_sched_class;
 extern const struct sched_class fair_sched_class;
 extern const struct sched_class idle_sched_class;
@@ -1023,74 +1239,100 @@ extern const struct sched_class idle_sched_class;
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 
-extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
+extern void update_group_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu);
 
-extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
-extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
+extern void trigger_load_balance(struct rq *rq);
 
-/*
- * Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when runnable_avg
- * becomes useful in lb
- */
-#if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
 extern void idle_enter_fair(struct rq *this_rq);
 extern void idle_exit_fair(struct rq *this_rq);
+
 #else
-static inline void idle_enter_fair(struct rq *this_rq) {}
-static inline void idle_exit_fair(struct rq *this_rq) {}
+
+static inline void idle_enter_fair(struct rq *rq) { }
+static inline void idle_exit_fair(struct rq *rq) { }
+
 #endif
 
-#else  /* CONFIG_SMP */
+#ifdef CONFIG_CPU_IDLE
+static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
+                                 struct cpuidle_state *idle_state)
+{
+       rq->idle_state = idle_state;
+}
 
-static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
+static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
+{
+       WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
+       return rq->idle_state;
+}
+#else
+static inline void idle_set_state(struct rq *rq,
+                                 struct cpuidle_state *idle_state)
 {
 }
 
+static inline struct cpuidle_state *idle_get_state(struct rq *rq)
+{
+       return NULL;
+}
 #endif
 
 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
 extern void sched_init_granularity(void);
 extern void update_max_interval(void);
-extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
+
+extern void init_sched_dl_class(void);
 extern void init_sched_rt_class(void);
 extern void init_sched_fair_class(void);
+extern void init_sched_dl_class(void);
 
-extern void resched_task(struct task_struct *p);
+extern void resched_curr(struct rq *rq);
 extern void resched_cpu(int cpu);
 
 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
 
+extern struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
+extern void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime);
+extern void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se);
+
+unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
+
 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
 
-#ifdef CONFIG_PARAVIRT
-static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
+extern void init_task_runnable_average(struct task_struct *p);
+
+static inline void add_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
 {
-       if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
-               return div_u64(steal, TICK_NSEC);
+       unsigned prev_nr = rq->nr_running;
 
-       return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
-}
-#endif
+       rq->nr_running = prev_nr + count;
 
-static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
-{
-       rq->nr_running++;
+       if (prev_nr < 2 && rq->nr_running >= 2) {
+#ifdef CONFIG_SMP
+               if (!rq->rd->overload)
+                       rq->rd->overload = true;
+#endif
 
 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
-       if (rq->nr_running == 2) {
                if (tick_nohz_full_cpu(rq->cpu)) {
-                       /* Order rq->nr_running write against the IPI */
-                       smp_wmb();
-                       smp_send_reschedule(rq->cpu);
+                       /*
+                        * Tick is needed if more than one task runs on a CPU.
+                        * Send the target an IPI to kick it out of nohz mode.
+                        *
+                        * We assume that IPI implies full memory barrier and the
+                        * new value of rq->nr_running is visible on reception
+                        * from the target.
+                        */
+                       tick_nohz_full_kick_cpu(rq->cpu);
                }
-       }
 #endif
+       }
 }
 
-static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
+static inline void sub_nr_running(struct rq *rq, unsigned count)
 {
-       rq->nr_running--;
+       rq->nr_running -= count;
 }
 
 static inline void rq_last_tick_reset(struct rq *rq)
@@ -1145,9 +1387,18 @@ static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
+
+#ifndef arch_scale_freq_capacity
+static __always_inline
+unsigned long arch_scale_freq_capacity(struct sched_domain *sd, int cpu)
+{
+       return SCHED_CAPACITY_SCALE;
+}
+#endif
+
 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
 {
-       rq->rt_avg += rt_delta;
+       rq->rt_avg += rt_delta * arch_scale_freq_capacity(NULL, cpu_of(rq));
        sched_avg_update(rq);
 }
 #else
@@ -1157,6 +1408,82 @@ static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
 
 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
 
+/*
+ * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
+ */
+static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
+       __acquires(rq->lock)
+{
+       struct rq *rq;
+
+       lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
+
+       for (;;) {
+               rq = task_rq(p);
+               raw_spin_lock(&rq->lock);
+               if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
+                       return rq;
+               raw_spin_unlock(&rq->lock);
+
+               while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
+                       cpu_relax();
+       }
+}
+
+/*
+ * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
+ */
+static inline struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
+       __acquires(p->pi_lock)
+       __acquires(rq->lock)
+{
+       struct rq *rq;
+
+       for (;;) {
+               raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
+               rq = task_rq(p);
+               raw_spin_lock(&rq->lock);
+               /*
+                *      move_queued_task()              task_rq_lock()
+                *
+                *      ACQUIRE (rq->lock)
+                *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
+                *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
+                *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
+                *                                      [L] ->on_rq
+                *      RELEASE (rq->lock)
+                *
+                * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
+                * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
+                *
+                * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
+                * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
+                */
+               if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
+                       return rq;
+               raw_spin_unlock(&rq->lock);
+               raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
+
+               while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
+                       cpu_relax();
+       }
+}
+
+static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
+       __releases(rq->lock)
+{
+       raw_spin_unlock(&rq->lock);
+}
+
+static inline void
+task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
+       __releases(rq->lock)
+       __releases(p->pi_lock)
+{
+       raw_spin_unlock(&rq->lock);
+       raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
+}
+
 #ifdef CONFIG_SMP
 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 
@@ -1233,6 +1560,33 @@ static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
        lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
 }
 
+static inline void double_lock(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
+{
+       if (l1 > l2)
+               swap(l1, l2);
+
+       spin_lock(l1);
+       spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
+}
+
+static inline void double_lock_irq(spinlock_t *l1, spinlock_t *l2)
+{
+       if (l1 > l2)
+               swap(l1, l2);
+
+       spin_lock_irq(l1);
+       spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
+}
+
+static inline void double_raw_lock(raw_spinlock_t *l1, raw_spinlock_t *l2)
+{
+       if (l1 > l2)
+               swap(l1, l2);
+
+       raw_spin_lock(l1);
+       raw_spin_lock_nested(l2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
+}
+
 /*
  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
  *
@@ -1314,11 +1668,14 @@ extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
+extern void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu);
 
 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
-extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
+extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
+extern void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq);
 
-extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);
+extern void cfs_bandwidth_usage_inc(void);
+extern void cfs_bandwidth_usage_dec(void);
 
 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 enum rq_nohz_flag_bits {