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