]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/sched.h
3060136ef896767d2628bb683c7dbf35dbe5e023
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/mutex.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/stop_machine.h>
6 #include <linux/slab.h>
7
8 #include "cpupri.h"
9
10 extern __read_mostly int scheduler_running;
11
12 /*
13  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
14  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
15  * and back.
16  */
17 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
18 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
19 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
20
21 /*
22  * 'User priority' is the nice value converted to something we
23  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
24  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
25  */
26 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
27 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
28 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
29
30 /*
31  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
32  */
33 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
34
35 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
36 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
37
38 /*
39  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
40  */
41
42 /*
43  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
44  */
45 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
46
47 static inline int rt_policy(int policy)
48 {
49         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
50                 return 1;
51         return 0;
52 }
53
54 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
55 {
56         return rt_policy(p->policy);
57 }
58
59 /*
60  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
61  */
62 struct rt_prio_array {
63         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
64         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
65 };
66
67 struct rt_bandwidth {
68         /* nests inside the rq lock: */
69         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
70         ktime_t                 rt_period;
71         u64                     rt_runtime;
72         struct hrtimer          rt_period_timer;
73 };
74
75 extern struct mutex sched_domains_mutex;
76
77 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
78
79 #include <linux/cgroup.h>
80
81 struct cfs_rq;
82 struct rt_rq;
83
84 extern struct list_head task_groups;
85
86 struct cfs_bandwidth {
87 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
88         raw_spinlock_t lock;
89         ktime_t period;
90         u64 quota, runtime;
91         s64 hierarchal_quota;
92         u64 runtime_expires;
93
94         int idle, timer_active;
95         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
96         struct list_head throttled_cfs_rq;
97
98         /* statistics */
99         int nr_periods, nr_throttled;
100         u64 throttled_time;
101 #endif
102 };
103
104 /* task group related information */
105 struct task_group {
106         struct cgroup_subsys_state css;
107
108 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
109         /* schedulable entities of this group on each cpu */
110         struct sched_entity **se;
111         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
112         struct cfs_rq **cfs_rq;
113         unsigned long shares;
114
115         atomic_t load_weight;
116 #endif
117
118 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
119         struct sched_rt_entity **rt_se;
120         struct rt_rq **rt_rq;
121
122         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
123 #endif
124
125         struct rcu_head rcu;
126         struct list_head list;
127
128         struct task_group *parent;
129         struct list_head siblings;
130         struct list_head children;
131
132 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
133         struct autogroup *autogroup;
134 #endif
135
136         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
137 };
138
139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
140 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
141
142 /*
143  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
144  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
145  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
146  * too large, so as the shares value of a task group.
147  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
148  *  limitation from this.)
149  */
150 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
151 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
152 #endif
153
154 /* Default task group.
155  *      Every task in system belong to this group at bootup.
156  */
157 extern struct task_group root_task_group;
158
159 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
160
161 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
162                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
163
164 /*
165  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
166  * leaving it for the final time.
167  *
168  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
169  */
170 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
171 {
172         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
173 }
174
175 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
176
177 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
178 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
179 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
180 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
181                         struct sched_entity *se, int cpu,
182                         struct sched_entity *parent);
183 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
184 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
185
186 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
187 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
188 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
189
190 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
191 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
192 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
193                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
194                 struct sched_rt_entity *parent);
195
196 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
197
198 struct cfs_bandwidth { };
199
200 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
201
202 /* CFS-related fields in a runqueue */
203 struct cfs_rq {
204         struct load_weight load;
205         unsigned int nr_running, h_nr_running;
206
207         u64 exec_clock;
208         u64 min_vruntime;
209 #ifndef CONFIG_64BIT
210         u64 min_vruntime_copy;
211 #endif
212
213         struct rb_root tasks_timeline;
214         struct rb_node *rb_leftmost;
215
216         /*
217          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
218          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
219          */
220         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
221
222 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
223         unsigned int nr_spread_over;
224 #endif
225
226 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
227         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228
229         /*
230          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
231          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
232          * (like users, containers etc.)
233          *
234          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
235          * list is used during load balance.
236          */
237         int on_list;
238         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
239         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
240
241 #ifdef CONFIG_SMP
242         /*
243          *   h_load = weight * f(tg)
244          *
245          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
246          * this group.
247          */
248         unsigned long h_load;
249
250         /*
251          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
252          *
253          * load_stamp is the last time we updated the load average
254          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
255          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
256          */
257         u64 load_avg;
258         u64 load_period;
259         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
260
261         unsigned long load_contribution;
262 #endif /* CONFIG_SMP */
263 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
264         int runtime_enabled;
265         u64 runtime_expires;
266         s64 runtime_remaining;
267
268         u64 throttled_timestamp;
269         int throttled, throttle_count;
270         struct list_head throttled_list;
271 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
272 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
273 };
274
275 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
276 {
277         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
278 }
279
280 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
281 struct rt_rq {
282         struct rt_prio_array active;
283         unsigned int rt_nr_running;
284 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct {
286                 int curr; /* highest queued rt task prio */
287 #ifdef CONFIG_SMP
288                 int next; /* next highest */
289 #endif
290         } highest_prio;
291 #endif
292 #ifdef CONFIG_SMP
293         unsigned long rt_nr_migratory;
294         unsigned long rt_nr_total;
295         int overloaded;
296         struct plist_head pushable_tasks;
297 #endif
298         int rt_throttled;
299         u64 rt_time;
300         u64 rt_runtime;
301         /* Nests inside the rq lock: */
302         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
303
304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
305         unsigned long rt_nr_boosted;
306
307         struct rq *rq;
308         struct list_head leaf_rt_rq_list;
309         struct task_group *tg;
310 #endif
311 };
312
313 #ifdef CONFIG_SMP
314
315 /*
316  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
317  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
318  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
319  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
320  * object.
321  *
322  */
323 struct root_domain {
324         atomic_t refcount;
325         atomic_t rto_count;
326         struct rcu_head rcu;
327         cpumask_var_t span;
328         cpumask_var_t online;
329
330         /*
331          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
332          * one runnable RT task.
333          */
334         cpumask_var_t rto_mask;
335         struct cpupri cpupri;
336 };
337
338 extern struct root_domain def_root_domain;
339
340 #endif /* CONFIG_SMP */
341
342 /*
343  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
344  *
345  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
346  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
347  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
348  */
349 struct rq {
350         /* runqueue lock: */
351         raw_spinlock_t lock;
352
353         /*
354          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
355          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
356          */
357         unsigned int nr_running;
358         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
359         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
360         unsigned long last_load_update_tick;
361 #ifdef CONFIG_NO_HZ
362         u64 nohz_stamp;
363         unsigned long nohz_flags;
364 #endif
365         int skip_clock_update;
366
367         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
368         struct load_weight load;
369         unsigned long nr_load_updates;
370         u64 nr_switches;
371
372         struct cfs_rq cfs;
373         struct rt_rq rt;
374
375 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
376         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
377         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
378 #ifdef CONFIG_SMP
379         unsigned long h_load_throttle;
380 #endif /* CONFIG_SMP */
381 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         struct list_head leaf_rt_rq_list;
385 #endif
386
387         /*
388          * This is part of a global counter where only the total sum
389          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
390          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
391          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
392          */
393         unsigned long nr_uninterruptible;
394
395         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
396         unsigned long next_balance;
397         struct mm_struct *prev_mm;
398
399         u64 clock;
400         u64 clock_task;
401
402         atomic_t nr_iowait;
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405         struct root_domain *rd;
406         struct sched_domain *sd;
407
408         unsigned long cpu_power;
409
410         unsigned char idle_balance;
411         /* For active balancing */
412         int post_schedule;
413         int active_balance;
414         int push_cpu;
415         struct cpu_stop_work active_balance_work;
416         /* cpu of this runqueue: */
417         int cpu;
418         int online;
419
420         struct list_head cfs_tasks;
421
422 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
423         unsigned long    offnode_running;
424         unsigned long    offnode_weight;
425         struct list_head offnode_tasks;
426 #endif
427
428         u64 rt_avg;
429         u64 age_stamp;
430         u64 idle_stamp;
431         u64 avg_idle;
432 #endif
433
434 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
435         u64 prev_irq_time;
436 #endif
437 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
438         u64 prev_steal_time;
439 #endif
440 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
441         u64 prev_steal_time_rq;
442 #endif
443
444         /* calc_load related fields */
445         unsigned long calc_load_update;
446         long calc_load_active;
447
448 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
449 #ifdef CONFIG_SMP
450         int hrtick_csd_pending;
451         struct call_single_data hrtick_csd;
452 #endif
453         struct hrtimer hrtick_timer;
454 #endif
455
456 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
457         /* latency stats */
458         struct sched_info rq_sched_info;
459         unsigned long long rq_cpu_time;
460         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
461
462         /* sys_sched_yield() stats */
463         unsigned int yld_count;
464
465         /* schedule() stats */
466         unsigned int sched_count;
467         unsigned int sched_goidle;
468
469         /* try_to_wake_up() stats */
470         unsigned int ttwu_count;
471         unsigned int ttwu_local;
472 #endif
473
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct llist_head wake_list;
476 #endif
477 };
478
479 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
480 {
481 #ifdef CONFIG_SMP
482         return rq->cpu;
483 #else
484         return 0;
485 #endif
486 }
487
488 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
489
490 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
491 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
492 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
493 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
494 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
495
496 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
497 static inline bool offnode_task(struct task_struct *t)
498 {
499         return t->node != -1 && t->node != cpu_to_node(task_cpu(t));
500 }
501
502 static inline struct list_head *offnode_tasks(struct rq *rq)
503 {
504         return &rq->offnode_tasks;
505 }
506
507 static inline void task_numa_free(struct task_struct *p)
508 {
509         kfree(p->numa_faults);
510 }
511 #else /* CONFIG_SCHED_NUMA */
512 static inline bool offnode_task(struct task_struct *t)
513 {
514         return false;
515 }
516
517 static inline struct list_head *offnode_tasks(struct rq *rq)
518 {
519         return NULL;
520 }
521
522 static inline void task_numa_free(struct task_struct *p)
523 {
524 }
525 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
526
527 #ifdef CONFIG_SMP
528
529 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
530         rcu_dereference_check((p), \
531                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
532
533 /*
534  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
535  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
536  *
537  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
538  * preempt-disabled sections.
539  */
540 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
541         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); \
542                         __sd; __sd = __sd->parent)
543
544 #define for_each_lower_domain(sd) for (; sd; sd = sd->child)
545
546 /**
547  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
548  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
549  *              be returned.
550  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
551  *              for the given cpu.
552  *
553  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
554  */
555 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
556 {
557         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
558
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 if (!(sd->flags & flag))
561                         break;
562                 hsd = sd;
563         }
564
565         return hsd;
566 }
567
568 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
569 DECLARE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
570 DECLARE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_node);
571
572 extern int group_balance_cpu(struct sched_group *sg);
573
574 #endif /* CONFIG_SMP */
575
576 #include "stats.h"
577 #include "auto_group.h"
578
579 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
580
581 /*
582  * Return the group to which this tasks belongs.
583  *
584  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
585  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
586  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
587  *
588  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
589  * core changes this before calling sched_move_task().
590  *
591  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
592  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
593  */
594 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
595 {
596         return p->sched_task_group;
597 }
598
599 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
600 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
601 {
602 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
603         struct task_group *tg = task_group(p);
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
607         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
608         p->se.parent = tg->se[cpu];
609 #endif
610
611 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
612         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
613         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
614 #endif
615 }
616
617 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
618
619 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
620 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
621 {
622         return NULL;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
626
627 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
628 {
629         set_task_rq(p, cpu);
630 #ifdef CONFIG_SMP
631         /*
632          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
633          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
634          * per-task data have been completed by this moment.
635          */
636         smp_wmb();
637         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
638 #endif
639 }
640
641 /*
642  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
643  */
644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
645 # include <linux/static_key.h>
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug const
649 #endif
650
651 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
652
653 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
654         __SCHED_FEAT_##name ,
655
656 enum {
657 #include "features.h"
658         __SCHED_FEAT_NR,
659 };
660
661 #undef SCHED_FEAT
662
663 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
664 static __always_inline bool static_branch__true(struct static_key *key)
665 {
666         return static_key_true(key); /* Not out of line branch. */
667 }
668
669 static __always_inline bool static_branch__false(struct static_key *key)
670 {
671         return static_key_false(key); /* Out of line branch. */
672 }
673
674 #define SCHED_FEAT(name, enabled)                                       \
675 static __always_inline bool static_branch_##name(struct static_key *key) \
676 {                                                                       \
677         return static_branch__##enabled(key);                           \
678 }
679
680 #include "features.h"
681
682 #undef SCHED_FEAT
683
684 extern struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR];
685 #define sched_feat(x) (static_branch_##x(&sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_##x]))
686 #else /* !(SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL) */
687 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
688 #endif /* SCHED_DEBUG && HAVE_JUMP_LABEL */
689
690 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
691 #define sched_feat_numa(x) sched_feat(x)
692 #else
693 #define sched_feat_numa(x) (0)
694 #endif
695
696 static inline u64 global_rt_period(void)
697 {
698         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
699 }
700
701 static inline u64 global_rt_runtime(void)
702 {
703         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
704                 return RUNTIME_INF;
705
706         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
707 }
708
709
710
711 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
712 {
713         return rq->curr == p;
714 }
715
716 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
717 {
718 #ifdef CONFIG_SMP
719         return p->on_cpu;
720 #else
721         return task_current(rq, p);
722 #endif
723 }
724
725
726 #ifndef prepare_arch_switch
727 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
728 #endif
729 #ifndef finish_arch_switch
730 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
731 #endif
732 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
733 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
734 #endif
735
736 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
737 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
738 {
739 #ifdef CONFIG_SMP
740         /*
741          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
742          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
743          * here.
744          */
745         next->on_cpu = 1;
746 #endif
747 }
748
749 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
750 {
751 #ifdef CONFIG_SMP
752         /*
753          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
754          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
755          * finished.
756          */
757         smp_wmb();
758         prev->on_cpu = 0;
759 #endif
760 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
761         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
762         rq->lock.owner = current;
763 #endif
764         /*
765          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
766          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
767          * prev into current:
768          */
769         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
770
771         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
772 }
773
774 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
775 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
776 {
777 #ifdef CONFIG_SMP
778         /*
779          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
780          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
781          * here.
782          */
783         next->on_cpu = 1;
784 #endif
785         raw_spin_unlock(&rq->lock);
786 }
787
788 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
789 {
790 #ifdef CONFIG_SMP
791         /*
792          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
793          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
794          * finished.
795          */
796         smp_wmb();
797         prev->on_cpu = 0;
798 #endif
799         local_irq_enable();
800 }
801 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
802
803
804 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
805 {
806         lw->weight += inc;
807         lw->inv_weight = 0;
808 }
809
810 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
811 {
812         lw->weight -= dec;
813         lw->inv_weight = 0;
814 }
815
816 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
817 {
818         lw->weight = w;
819         lw->inv_weight = 0;
820 }
821
822 /*
823  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
824  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
825  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
826  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
827  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
828  * slice expiry etc.
829  */
830
831 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
832 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
833
834 /*
835  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
836  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
837  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
838  * that remained on nice 0.
839  *
840  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
841  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
842  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
843  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
844  * the relative distance between them is ~25%.)
845  */
846 static const int prio_to_weight[40] = {
847  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
848  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
849  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
850  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
851  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
852  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
853  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
854  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
855 };
856
857 /*
858  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
859  *
860  * In cases where the weight does not change often, we can use the
861  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
862  * into multiplications:
863  */
864 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
865  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
866  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
867  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
868  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
869  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
870  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
871  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
872  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
873 };
874
875 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
876 enum cpuacct_stat_index {
877         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
878         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
879
880         CPUACCT_STAT_NSTATS,
881 };
882
883
884 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
885 #define for_each_class(class) \
886    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
887
888 extern const struct sched_class stop_sched_class;
889 extern const struct sched_class rt_sched_class;
890 extern const struct sched_class fair_sched_class;
891 extern const struct sched_class idle_sched_class;
892
893
894 #ifdef CONFIG_SMP
895
896 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
897 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
898
899 #else   /* CONFIG_SMP */
900
901 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
902 {
903 }
904
905 #endif
906
907 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
908 extern void sched_init_granularity(void);
909 extern void update_max_interval(void);
910 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
911 extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
912 extern void init_sched_rt_class(void);
913 extern void init_sched_fair_class(void);
914
915 extern void resched_task(struct task_struct *p);
916 extern void resched_cpu(int cpu);
917
918 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
919 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
920
921 extern void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
922
923 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
924 #include <linux/cgroup.h>
925 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
926 struct cpuacct {
927         struct cgroup_subsys_state css;
928         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
929         u64 __percpu *cpuusage;
930         struct kernel_cpustat __percpu *cpustat;
931 };
932
933 extern struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
934 extern struct cpuacct root_cpuacct;
935
936 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
937 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
938 {
939         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
940                             struct cpuacct, css);
941 }
942
943 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
944 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
945 {
946         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
947                             struct cpuacct, css);
948 }
949
950 static inline struct cpuacct *parent_ca(struct cpuacct *ca)
951 {
952         if (!ca || !ca->css.cgroup->parent)
953                 return NULL;
954         return cgroup_ca(ca->css.cgroup->parent);
955 }
956
957 extern void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
958 #else
959 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
960 #endif
961
962 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
963 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
964 {
965         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
966                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
967
968         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
969 }
970 #endif
971
972 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
973 {
974         rq->nr_running++;
975 }
976
977 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
978 {
979         rq->nr_running--;
980 }
981
982 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
983
984 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
985 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
986
987 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
988
989 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
990 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
991 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
992
993 static inline u64 sched_avg_period(void)
994 {
995         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
996 }
997
998 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
999
1000 /*
1001  * Use hrtick when:
1002  *  - enabled by features
1003  *  - hrtimer is actually high res
1004  */
1005 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1006 {
1007         if (!sched_feat(HRTICK))
1008                 return 0;
1009         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1010                 return 0;
1011         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1012 }
1013
1014 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
1015
1016 #else
1017
1018 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1019 {
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1024
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
1027 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1028 {
1029         rq->rt_avg += rt_delta;
1030         sched_avg_update(rq);
1031 }
1032 #else
1033 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
1034 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
1035 #endif
1036
1037 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
1038
1039 #ifdef CONFIG_SMP
1040 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1041
1042 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1043
1044 /*
1045  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1046  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1047  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1048  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1049  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1050  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1051  */
1052 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1053         __releases(this_rq->lock)
1054         __acquires(busiest->lock)
1055         __acquires(this_rq->lock)
1056 {
1057         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1058         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1059
1060         return 1;
1061 }
1062
1063 #else
1064 /*
1065  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1066  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1067  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1068  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1069  * regardless of entry order into the function.
1070  */
1071 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1072         __releases(this_rq->lock)
1073         __acquires(busiest->lock)
1074         __acquires(this_rq->lock)
1075 {
1076         int ret = 0;
1077
1078         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1079                 if (busiest < this_rq) {
1080                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1081                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1082                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1083                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1084                         ret = 1;
1085                 } else
1086                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1087                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1088         }
1089         return ret;
1090 }
1091
1092 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1093
1094 /*
1095  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1096  */
1097 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1098 {
1099         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1100                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1101                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1102                 BUG_ON(1);
1103         }
1104
1105         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1106 }
1107
1108 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1109         __releases(busiest->lock)
1110 {
1111         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1112         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1117  *
1118  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1119  * you need to do so manually before calling.
1120  */
1121 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1122         __acquires(rq1->lock)
1123         __acquires(rq2->lock)
1124 {
1125         BUG_ON(!irqs_disabled());
1126         if (rq1 == rq2) {
1127                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1128                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1129         } else {
1130                 if (rq1 < rq2) {
1131                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1132                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1133                 } else {
1134                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1135                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1136                 }
1137         }
1138 }
1139
1140 /*
1141  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1142  *
1143  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1144  * you need to do so manually after calling.
1145  */
1146 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1147         __releases(rq1->lock)
1148         __releases(rq2->lock)
1149 {
1150         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1151         if (rq1 != rq2)
1152                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1153         else
1154                 __release(rq2->lock);
1155 }
1156
1157 #else /* CONFIG_SMP */
1158
1159 /*
1160  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1161  *
1162  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1163  * you need to do so manually before calling.
1164  */
1165 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1166         __acquires(rq1->lock)
1167         __acquires(rq2->lock)
1168 {
1169         BUG_ON(!irqs_disabled());
1170         BUG_ON(rq1 != rq2);
1171         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1172         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1173 }
1174
1175 /*
1176  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1177  *
1178  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1179  * you need to do so manually after calling.
1180  */
1181 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1182         __releases(rq1->lock)
1183         __releases(rq2->lock)
1184 {
1185         BUG_ON(rq1 != rq2);
1186         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1187         __release(rq2->lock);
1188 }
1189
1190 #endif
1191
1192 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1193 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1194 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1195 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1196
1197 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1198 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1199
1200 extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);
1201
1202 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1203 enum rq_nohz_flag_bits {
1204         NOHZ_TICK_STOPPED,
1205         NOHZ_BALANCE_KICK,
1206         NOHZ_IDLE,
1207 };
1208
1209 #define nohz_flags(cpu) (&cpu_rq(cpu)->nohz_flags)
1210 #endif
1211
1212 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1213
1214 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1215 DECLARE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1216
1217 #ifndef CONFIG_64BIT
1218 DECLARE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1219
1220 static inline void irq_time_write_begin(void)
1221 {
1222         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1223         smp_wmb();
1224 }
1225
1226 static inline void irq_time_write_end(void)
1227 {
1228         smp_wmb();
1229         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1230 }
1231
1232 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1233 {
1234         u64 irq_time;
1235         unsigned seq;
1236
1237         do {
1238                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1239                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1240                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1241         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1242
1243         return irq_time;
1244 }
1245 #else /* CONFIG_64BIT */
1246 static inline void irq_time_write_begin(void)
1247 {
1248 }
1249
1250 static inline void irq_time_write_end(void)
1251 {
1252 }
1253
1254 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1255 {
1256         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1257 }
1258 #endif /* CONFIG_64BIT */
1259 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1260