Merge tag 'reset-for-v5.3' of git://git.pengutronix.de/git/pza/linux into arm/drivers
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include "sched.h"
10
11 #include <linux/nospec.h>
12
13 #include <linux/kcov.h>
14
15 #include <asm/switch_to.h>
16 #include <asm/tlb.h>
17
18 #include "../workqueue_internal.h"
19 #include "../smpboot.h"
20
21 #include "pelt.h"
22
23 #define CREATE_TRACE_POINTS
24 #include <trace/events/sched.h>
25
26 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
27
28 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
29 /*
30  * Debugging: various feature bits
31  *
32  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
33  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
34  * at compile time and compiler optimization based on features default.
35  */
36 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
37         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
38 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
39 #include "features.h"
40         0;
41 #undef SCHED_FEAT
42 #endif
43
44 /*
45  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
46  * Limited because this is done with IRQs disabled.
47  */
48 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
49
50 /*
51  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
52  * default: 1s
53  */
54 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
55
56 __read_mostly int scheduler_running;
57
58 /*
59  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
60  * default: 0.95s
61  */
62 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
63
64 /*
65  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
66  */
67 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
68         __acquires(rq->lock)
69 {
70         struct rq *rq;
71
72         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
73
74         for (;;) {
75                 rq = task_rq(p);
76                 raw_spin_lock(&rq->lock);
77                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
78                         rq_pin_lock(rq, rf);
79                         return rq;
80                 }
81                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
82
83                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
84                         cpu_relax();
85         }
86 }
87
88 /*
89  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
90  */
91 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
92         __acquires(p->pi_lock)
93         __acquires(rq->lock)
94 {
95         struct rq *rq;
96
97         for (;;) {
98                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
99                 rq = task_rq(p);
100                 raw_spin_lock(&rq->lock);
101                 /*
102                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
103                  *
104                  *      ACQUIRE (rq->lock)
105                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
106                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
107                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
108                  *                                      [L] ->on_rq
109                  *      RELEASE (rq->lock)
110                  *
111                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
112                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
113                  *
114                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
115                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
116                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
117                  */
118                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
119                         rq_pin_lock(rq, rf);
120                         return rq;
121                 }
122                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
123                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
124
125                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
126                         cpu_relax();
127         }
128 }
129
130 /*
131  * RQ-clock updating methods:
132  */
133
134 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
135 {
136 /*
137  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
138  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
139  */
140         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
141
142 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
143         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
144
145         /*
146          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
147          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
148          * {soft,}irq region.
149          *
150          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
151          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
152          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
153          * monotonic.
154          *
155          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
156          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
157          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
158          * atomic ops.
159          */
160         if (irq_delta > delta)
161                 irq_delta = delta;
162
163         rq->prev_irq_time += irq_delta;
164         delta -= irq_delta;
165 #endif
166 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
167         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
168                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
169                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
170
171                 if (unlikely(steal > delta))
172                         steal = delta;
173
174                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
175                 delta -= steal;
176         }
177 #endif
178
179         rq->clock_task += delta;
180
181 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
182         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
183                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
184 #endif
185         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
186 }
187
188 void update_rq_clock(struct rq *rq)
189 {
190         s64 delta;
191
192         lockdep_assert_held(&rq->lock);
193
194         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
195                 return;
196
197 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
198         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
199                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
200         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
201 #endif
202
203         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
204         if (delta < 0)
205                 return;
206         rq->clock += delta;
207         update_rq_clock_task(rq, delta);
208 }
209
210
211 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
212 /*
213  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
214  */
215
216 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
217 {
218         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
219                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
220 }
221
222 /*
223  * High-resolution timer tick.
224  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
225  */
226 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
227 {
228         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
229         struct rq_flags rf;
230
231         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
232
233         rq_lock(rq, &rf);
234         update_rq_clock(rq);
235         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
236         rq_unlock(rq, &rf);
237
238         return HRTIMER_NORESTART;
239 }
240
241 #ifdef CONFIG_SMP
242
243 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
244 {
245         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
246
247         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
248 }
249
250 /*
251  * called from hardirq (IPI) context
252  */
253 static void __hrtick_start(void *arg)
254 {
255         struct rq *rq = arg;
256         struct rq_flags rf;
257
258         rq_lock(rq, &rf);
259         __hrtick_restart(rq);
260         rq->hrtick_csd_pending = 0;
261         rq_unlock(rq, &rf);
262 }
263
264 /*
265  * Called to set the hrtick timer state.
266  *
267  * called with rq->lock held and irqs disabled
268  */
269 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272         ktime_t time;
273         s64 delta;
274
275         /*
276          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
277          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
278          */
279         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
280         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
281
282         hrtimer_set_expires(timer, time);
283
284         if (rq == this_rq()) {
285                 __hrtick_restart(rq);
286         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
287                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
288                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
289         }
290 }
291
292 #else
293 /*
294  * Called to set the hrtick timer state.
295  *
296  * called with rq->lock held and irqs disabled
297  */
298 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
299 {
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
303          */
304         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
305         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
306                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
307 }
308 #endif /* CONFIG_SMP */
309
310 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
311 {
312 #ifdef CONFIG_SMP
313         rq->hrtick_csd_pending = 0;
314
315         rq->hrtick_csd.flags = 0;
316         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
317         rq->hrtick_csd.info = rq;
318 #endif
319
320         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
321         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
322 }
323 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
324 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
325 {
326 }
327
328 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
329 {
330 }
331 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
332
333 /*
334  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
335  */
336 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
337         ({                                                              \
338                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
339                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
340                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
341                                                                         \
342                 for (;;) {                                              \
343                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
344                         if (_old == _val)                               \
345                                 break;                                  \
346                         _val = _old;                                    \
347                 }                                                       \
348         _old;                                                           \
349 })
350
351 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
352 /*
353  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
354  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
355  * spurious IPIs.
356  */
357 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
358 {
359         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
360         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
361 }
362
363 /*
364  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
365  *
366  * If this returns true, then the idle task promises to call
367  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
368  */
369 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
370 {
371         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
372         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
373
374         for (;;) {
375                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
376                         return false;
377                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
378                         return true;
379                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
380                 if (old == val)
381                         break;
382                 val = old;
383         }
384         return true;
385 }
386
387 #else
388 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
389 {
390         set_tsk_need_resched(p);
391         return true;
392 }
393
394 #ifdef CONFIG_SMP
395 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
396 {
397         return false;
398 }
399 #endif
400 #endif
401
402 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
403 {
404         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
405
406         /*
407          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
408          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
409          * wakeup due to that.
410          *
411          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
412          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
413          */
414         smp_mb__before_atomic();
415         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
416                 return false;
417
418         /*
419          * The head is context local, there can be no concurrency.
420          */
421         *head->lastp = node;
422         head->lastp = &node->next;
423         return true;
424 }
425
426 /**
427  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
428  * @head: the wake_q_head to add @task to
429  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
430  *
431  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
432  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
433  * instantly.
434  *
435  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
436  * must be ready to be woken at this location.
437  */
438 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
439 {
440         if (__wake_q_add(head, task))
441                 get_task_struct(task);
442 }
443
444 /**
445  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
446  * @head: the wake_q_head to add @task to
447  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
448  *
449  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
450  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
451  * instantly.
452  *
453  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
454  * must be ready to be woken at this location.
455  *
456  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
457  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
458  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
459  * queued for wakeup.
460  */
461 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
462 {
463         if (!__wake_q_add(head, task))
464                 put_task_struct(task);
465 }
466
467 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
468 {
469         struct wake_q_node *node = head->first;
470
471         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
472                 struct task_struct *task;
473
474                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
475                 BUG_ON(!task);
476                 /* Task can safely be re-inserted now: */
477                 node = node->next;
478                 task->wake_q.next = NULL;
479
480                 /*
481                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
482                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
483                  */
484                 wake_up_process(task);
485                 put_task_struct(task);
486         }
487 }
488
489 /*
490  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
491  *
492  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
493  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
494  * the target CPU.
495  */
496 void resched_curr(struct rq *rq)
497 {
498         struct task_struct *curr = rq->curr;
499         int cpu;
500
501         lockdep_assert_held(&rq->lock);
502
503         if (test_tsk_need_resched(curr))
504                 return;
505
506         cpu = cpu_of(rq);
507
508         if (cpu == smp_processor_id()) {
509                 set_tsk_need_resched(curr);
510                 set_preempt_need_resched();
511                 return;
512         }
513
514         if (set_nr_and_not_polling(curr))
515                 smp_send_reschedule(cpu);
516         else
517                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
518 }
519
520 void resched_cpu(int cpu)
521 {
522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
523         unsigned long flags;
524
525         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
526         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
527                 resched_curr(rq);
528         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
529 }
530
531 #ifdef CONFIG_SMP
532 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
533 /*
534  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
535  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
536  *
537  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
538  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
539  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
540  */
541 int get_nohz_timer_target(void)
542 {
543         int i, cpu = smp_processor_id();
544         struct sched_domain *sd;
545
546         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
547                 return cpu;
548
549         rcu_read_lock();
550         for_each_domain(cpu, sd) {
551                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
552                         if (cpu == i)
553                                 continue;
554
555                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
556                                 cpu = i;
557                                 goto unlock;
558                         }
559                 }
560         }
561
562         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
563                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
564 unlock:
565         rcu_read_unlock();
566         return cpu;
567 }
568
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
587                 smp_send_reschedule(cpu);
588         else
589                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
590 }
591
592 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
593 {
594         /*
595          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
596          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
597          * If needed we can still optimize that later with an
598          * empty IRQ.
599          */
600         if (cpu_is_offline(cpu))
601                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
602         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
603                 if (cpu != smp_processor_id() ||
604                     tick_nohz_tick_stopped())
605                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
606                 return true;
607         }
608
609         return false;
610 }
611
612 /*
613  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
614  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
615  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
616  */
617 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
620                 wake_up_idle_cpu(cpu);
621 }
622
623 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
624 {
625         int cpu = smp_processor_id();
626
627         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
628                 return false;
629
630         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
631                 return true;
632
633         /*
634          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
635          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
636          */
637         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
638         return false;
639 }
640
641 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
642
643 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
644 {
645         return false;
646 }
647
648 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
649
650 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
651 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
652 {
653         int fifo_nr_running;
654
655         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
656         if (rq->dl.dl_nr_running)
657                 return false;
658
659         /*
660          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
661          * actual RR behaviour.
662          */
663         if (rq->rt.rr_nr_running) {
664                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
665                         return true;
666                 else
667                         return false;
668         }
669
670         /*
671          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
672          * forced preemption between FIFO tasks.
673          */
674         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
675         if (fifo_nr_running)
676                 return true;
677
678         /*
679          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
680          * if there's more than one we need the tick for involuntary
681          * preemption.
682          */
683         if (rq->nr_running > 1)
684                 return false;
685
686         return true;
687 }
688 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
689 #endif /* CONFIG_SMP */
690
691 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
692                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
693 /*
694  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
695  * node and @up when leaving it for the final time.
696  *
697  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
698  */
699 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
700                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
701 {
702         struct task_group *parent, *child;
703         int ret;
704
705         parent = from;
706
707 down:
708         ret = (*down)(parent, data);
709         if (ret)
710                 goto out;
711         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
712                 parent = child;
713                 goto down;
714
715 up:
716                 continue;
717         }
718         ret = (*up)(parent, data);
719         if (ret || parent == from)
720                 goto out;
721
722         child = parent;
723         parent = parent->parent;
724         if (parent)
725                 goto up;
726 out:
727         return ret;
728 }
729
730 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
731 {
732         return 0;
733 }
734 #endif
735
736 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
737 {
738         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
739         struct load_weight *load = &p->se.load;
740
741         /*
742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
743          */
744         if (task_has_idle_policy(p)) {
745                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
746                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
747                 p->se.runnable_weight = load->weight;
748                 return;
749         }
750
751         /*
752          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
753          * weight
754          */
755         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
756                 reweight_task(p, prio);
757         } else {
758                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
759                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
760                 p->se.runnable_weight = load->weight;
761         }
762 }
763
764 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
767                 update_rq_clock(rq);
768
769         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
770                 sched_info_queued(rq, p);
771                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
772         }
773
774         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
780                 update_rq_clock(rq);
781
782         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
783                 sched_info_dequeued(rq, p);
784                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
785         }
786
787         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
788 }
789
790 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
791 {
792         if (task_contributes_to_load(p))
793                 rq->nr_uninterruptible--;
794
795         enqueue_task(rq, p, flags);
796
797         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
798 }
799
800 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
801 {
802         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
803
804         if (task_contributes_to_load(p))
805                 rq->nr_uninterruptible++;
806
807         dequeue_task(rq, p, flags);
808 }
809
810 /*
811  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
812  */
813 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
814 {
815         return p->static_prio;
816 }
817
818 /*
819  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
820  * without taking RT-inheritance into account. Might be
821  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
822  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
823  * estimator recalculates.
824  */
825 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
826 {
827         int prio;
828
829         if (task_has_dl_policy(p))
830                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
831         else if (task_has_rt_policy(p))
832                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
833         else
834                 prio = __normal_prio(p);
835         return prio;
836 }
837
838 /*
839  * Calculate the current priority, i.e. the priority
840  * taken into account by the scheduler. This value might
841  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
842  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
843  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
844  */
845 static int effective_prio(struct task_struct *p)
846 {
847         p->normal_prio = normal_prio(p);
848         /*
849          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
850          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
851          * to the normal priority:
852          */
853         if (!rt_prio(p->prio))
854                 return p->normal_prio;
855         return p->prio;
856 }
857
858 /**
859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
860  * @p: the task in question.
861  *
862  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
863  */
864 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
865 {
866         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
867 }
868
869 /*
870  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
871  * use the balance_callback list if you want balancing.
872  *
873  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
874  * balance_callback().
875  */
876 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
877                                        const struct sched_class *prev_class,
878                                        int oldprio)
879 {
880         if (prev_class != p->sched_class) {
881                 if (prev_class->switched_from)
882                         prev_class->switched_from(rq, p);
883
884                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
885         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
886                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
887 }
888
889 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
890 {
891         const struct sched_class *class;
892
893         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
894                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
895         } else {
896                 for_each_class(class) {
897                         if (class == rq->curr->sched_class)
898                                 break;
899                         if (class == p->sched_class) {
900                                 resched_curr(rq);
901                                 break;
902                         }
903                 }
904         }
905
906         /*
907          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
908          * this case, we can save a useless back to back clock update.
909          */
910         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
911                 rq_clock_skip_update(rq);
912 }
913
914 #ifdef CONFIG_SMP
915
916 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
917 {
918         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
919                 return false;
920
921         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
922                 return false;
923
924         return true;
925 }
926
927 /*
928  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
929  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
930  */
931 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
932 {
933         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
934                 return false;
935
936         if (is_per_cpu_kthread(p))
937                 return cpu_online(cpu);
938
939         return cpu_active(cpu);
940 }
941
942 /*
943  * This is how migration works:
944  *
945  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
946  *    stop_one_cpu().
947  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
948  *    off the CPU)
949  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
950  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
951  *    it and puts it into the right queue.
952  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
953  *    is done.
954  */
955
956 /*
957  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
958  *
959  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
960  */
961 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
962                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
963 {
964         lockdep_assert_held(&rq->lock);
965
966         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
967         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
968         set_task_cpu(p, new_cpu);
969         rq_unlock(rq, rf);
970
971         rq = cpu_rq(new_cpu);
972
973         rq_lock(rq, rf);
974         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
975         enqueue_task(rq, p, 0);
976         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
977         check_preempt_curr(rq, p, 0);
978
979         return rq;
980 }
981
982 struct migration_arg {
983         struct task_struct *task;
984         int dest_cpu;
985 };
986
987 /*
988  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
989  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
990  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
991  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
992  *
993  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
994  * as the task is no longer on this CPU.
995  */
996 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
997                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
998 {
999         /* Affinity changed (again). */
1000         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1001                 return rq;
1002
1003         update_rq_clock(rq);
1004         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1005
1006         return rq;
1007 }
1008
1009 /*
1010  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1011  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1012  * 'pushing' onto another runqueue.
1013  */
1014 static int migration_cpu_stop(void *data)
1015 {
1016         struct migration_arg *arg = data;
1017         struct task_struct *p = arg->task;
1018         struct rq *rq = this_rq();
1019         struct rq_flags rf;
1020
1021         /*
1022          * The original target CPU might have gone down and we might
1023          * be on another CPU but it doesn't matter.
1024          */
1025         local_irq_disable();
1026         /*
1027          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1028          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1029          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1030          */
1031         sched_ttwu_pending();
1032
1033         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1034         rq_lock(rq, &rf);
1035         /*
1036          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1037          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1038          * we're holding p->pi_lock.
1039          */
1040         if (task_rq(p) == rq) {
1041                 if (task_on_rq_queued(p))
1042                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1043                 else
1044                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1045         }
1046         rq_unlock(rq, &rf);
1047         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1048
1049         local_irq_enable();
1050         return 0;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1055  * actually call this function.
1056  */
1057 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1058 {
1059         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1060         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1061 }
1062
1063 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1064 {
1065         struct rq *rq = task_rq(p);
1066         bool queued, running;
1067
1068         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1069
1070         queued = task_on_rq_queued(p);
1071         running = task_current(rq, p);
1072
1073         if (queued) {
1074                 /*
1075                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1076                  * holding rq->lock.
1077                  */
1078                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1079                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1080         }
1081         if (running)
1082                 put_prev_task(rq, p);
1083
1084         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1085
1086         if (queued)
1087                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1088         if (running)
1089                 set_curr_task(rq, p);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1094  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1095  * is removed from the allowed bitmask.
1096  *
1097  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1098  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1099  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1100  */
1101 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1102                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1103 {
1104         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1105         unsigned int dest_cpu;
1106         struct rq_flags rf;
1107         struct rq *rq;
1108         int ret = 0;
1109
1110         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1111         update_rq_clock(rq);
1112
1113         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1114                 /*
1115                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1116                  */
1117                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1118         }
1119
1120         /*
1121          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1122          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1123          */
1124         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1125                 ret = -EINVAL;
1126                 goto out;
1127         }
1128
1129         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1130                 goto out;
1131
1132         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1133                 ret = -EINVAL;
1134                 goto out;
1135         }
1136
1137         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1138
1139         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1140                 /*
1141                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1142                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1143                  */
1144                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1145                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1146                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1147         }
1148
1149         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1150         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1151                 goto out;
1152
1153         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1154         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1155                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1156                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1157                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1158                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1159                 return 0;
1160         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1161                 /*
1162                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1163                  * afterwards anyway.
1164                  */
1165                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1166         }
1167 out:
1168         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1169
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1174 {
1175         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1178
1179 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1180 {
1181 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1182         /*
1183          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1184          * ttwu() will sort out the placement.
1185          */
1186         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1187                         !p->on_rq);
1188
1189         /*
1190          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1191          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1192          * time relying on p->on_rq.
1193          */
1194         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1195                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1196                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1197
1198 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1199         /*
1200          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1201          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1202          *
1203          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1204          * see task_group().
1205          *
1206          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1207          * task_rq_lock().
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1210                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1211 #endif
1212         /*
1213          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1214          */
1215         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1216 #endif
1217
1218         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1219
1220         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1221                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1222                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1223                 p->se.nr_migrations++;
1224                 rseq_migrate(p);
1225                 perf_event_task_migrate(p);
1226         }
1227
1228         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1229 }
1230
1231 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1232 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1233 {
1234         if (task_on_rq_queued(p)) {
1235                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1236                 struct rq_flags srf, drf;
1237
1238                 src_rq = task_rq(p);
1239                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1240
1241                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1242                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1243
1244                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1245                 set_task_cpu(p, cpu);
1246                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1247                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1248
1249                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1250                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1251
1252         } else {
1253                 /*
1254                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1255                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1256                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1257                  */
1258                 p->wake_cpu = cpu;
1259         }
1260 }
1261
1262 struct migration_swap_arg {
1263         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1264         int src_cpu, dst_cpu;
1265 };
1266
1267 static int migrate_swap_stop(void *data)
1268 {
1269         struct migration_swap_arg *arg = data;
1270         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1271         int ret = -EAGAIN;
1272
1273         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1274                 return -EAGAIN;
1275
1276         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1277         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1278
1279         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1280                         &arg->dst_task->pi_lock);
1281         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1282
1283         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1284                 goto unlock;
1285
1286         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1287                 goto unlock;
1288
1289         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1290                 goto unlock;
1291
1292         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1293                 goto unlock;
1294
1295         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1296         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1297
1298         ret = 0;
1299
1300 unlock:
1301         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1302         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1303         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1304
1305         return ret;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Cross migrate two tasks
1310  */
1311 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1312                 int target_cpu, int curr_cpu)
1313 {
1314         struct migration_swap_arg arg;
1315         int ret = -EINVAL;
1316
1317         arg = (struct migration_swap_arg){
1318                 .src_task = cur,
1319                 .src_cpu = curr_cpu,
1320                 .dst_task = p,
1321                 .dst_cpu = target_cpu,
1322         };
1323
1324         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1325                 goto out;
1326
1327         /*
1328          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1329          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1330          */
1331         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1332                 goto out;
1333
1334         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1335                 goto out;
1336
1337         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1338                 goto out;
1339
1340         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1341         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1342
1343 out:
1344         return ret;
1345 }
1346 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1347
1348 /*
1349  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1350  *
1351  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1352  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1353  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1354  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1355  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1356  * @p has remained unscheduled the whole time.
1357  *
1358  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1359  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1360  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1361  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1362  * waiting to become inactive.
1363  */
1364 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1365 {
1366         int running, queued;
1367         struct rq_flags rf;
1368         unsigned long ncsw;
1369         struct rq *rq;
1370
1371         for (;;) {
1372                 /*
1373                  * We do the initial early heuristics without holding
1374                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1375                  * the runqueue lock when things look like they will
1376                  * work out!
1377                  */
1378                 rq = task_rq(p);
1379
1380                 /*
1381                  * If the task is actively running on another CPU
1382                  * still, just relax and busy-wait without holding
1383                  * any locks.
1384                  *
1385                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1386                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1387                  * But we don't care, since "task_running()" will
1388                  * return false if the runqueue has changed and p
1389                  * is actually now running somewhere else!
1390                  */
1391                 while (task_running(rq, p)) {
1392                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1393                                 return 0;
1394                         cpu_relax();
1395                 }
1396
1397                 /*
1398                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1399                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1400                  * just go back and repeat.
1401                  */
1402                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1403                 trace_sched_wait_task(p);
1404                 running = task_running(rq, p);
1405                 queued = task_on_rq_queued(p);
1406                 ncsw = 0;
1407                 if (!match_state || p->state == match_state)
1408                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1409                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1410
1411                 /*
1412                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1413                  */
1414                 if (unlikely(!ncsw))
1415                         break;
1416
1417                 /*
1418                  * Was it really running after all now that we
1419                  * checked with the proper locks actually held?
1420                  *
1421                  * Oops. Go back and try again..
1422                  */
1423                 if (unlikely(running)) {
1424                         cpu_relax();
1425                         continue;
1426                 }
1427
1428                 /*
1429                  * It's not enough that it's not actively running,
1430                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1431                  * preempted!
1432                  *
1433                  * So if it was still runnable (but just not actively
1434                  * running right now), it's preempted, and we should
1435                  * yield - it could be a while.
1436                  */
1437                 if (unlikely(queued)) {
1438                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1439
1440                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1441                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1442                         continue;
1443                 }
1444
1445                 /*
1446                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1447                  * runnable, which means that it will never become
1448                  * running in the future either. We're all done!
1449                  */
1450                 break;
1451         }
1452
1453         return ncsw;
1454 }
1455
1456 /***
1457  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1458  * @p: the to-be-kicked thread
1459  *
1460  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1461  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1462  *
1463  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1464  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1465  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1466  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1467  * achieved as well.
1468  */
1469 void kick_process(struct task_struct *p)
1470 {
1471         int cpu;
1472
1473         preempt_disable();
1474         cpu = task_cpu(p);
1475         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1476                 smp_send_reschedule(cpu);
1477         preempt_enable();
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1480
1481 /*
1482  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1483  *
1484  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1485  *
1486  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1487  *
1488  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1489  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1490  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1491  *    see it.
1492  *
1493  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1494  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1495  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1496  *    off.
1497  *
1498  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1499  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1500  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1501  * to satisfy the above rules.
1502  */
1503 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1504 {
1505         int nid = cpu_to_node(cpu);
1506         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1507         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1508         int dest_cpu;
1509
1510         /*
1511          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1512          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1513          * select the CPU on the other node.
1514          */
1515         if (nid != -1) {
1516                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1517
1518                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1519                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1520                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1521                                 continue;
1522                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1523                                 return dest_cpu;
1524                 }
1525         }
1526
1527         for (;;) {
1528                 /* Any allowed, online CPU? */
1529                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1530                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1531                                 continue;
1532
1533                         goto out;
1534                 }
1535
1536                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1537                 switch (state) {
1538                 case cpuset:
1539                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1540                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1541                                 state = possible;
1542                                 break;
1543                         }
1544                         /* Fall-through */
1545                 case possible:
1546                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1547                         state = fail;
1548                         break;
1549
1550                 case fail:
1551                         BUG();
1552                         break;
1553                 }
1554         }
1555
1556 out:
1557         if (state != cpuset) {
1558                 /*
1559                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1560                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1561                  * leave kernel.
1562                  */
1563                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1564                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1565                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1566                 }
1567         }
1568
1569         return dest_cpu;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1574  */
1575 static inline
1576 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1577 {
1578         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1579
1580         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1581                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1582         else
1583                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1584
1585         /*
1586          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1587          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1588          * CPU.
1589          *
1590          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1591          *
1592          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1593          *   not worry about this generic constraint ]
1594          */
1595         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1596                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1597
1598         return cpu;
1599 }
1600
1601 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1602 {
1603         s64 diff = sample - *avg;
1604         *avg += diff >> 3;
1605 }
1606
1607 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1608 {
1609         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1610         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1611
1612         if (stop) {
1613                 /*
1614                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1615                  * userspace knows about and won't get confused about.
1616                  *
1617                  * Also, it will make PI more or less work without too
1618                  * much confusion -- but then, stop work should not
1619                  * rely on PI working anyway.
1620                  */
1621                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1622
1623                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1624         }
1625
1626         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1627
1628         if (old_stop) {
1629                 /*
1630                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1631                  * it can die in pieces.
1632                  */
1633                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1634         }
1635 }
1636
1637 #else
1638
1639 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1640                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1641 {
1642         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1643 }
1644
1645 #endif /* CONFIG_SMP */
1646
1647 static void
1648 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1649 {
1650         struct rq *rq;
1651
1652         if (!schedstat_enabled())
1653                 return;
1654
1655         rq = this_rq();
1656
1657 #ifdef CONFIG_SMP
1658         if (cpu == rq->cpu) {
1659                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1660                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1661         } else {
1662                 struct sched_domain *sd;
1663
1664                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1665                 rcu_read_lock();
1666                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1667                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1668                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1669                                 break;
1670                         }
1671                 }
1672                 rcu_read_unlock();
1673         }
1674
1675         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1676                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1677 #endif /* CONFIG_SMP */
1678
1679         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1680         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1681
1682         if (wake_flags & WF_SYNC)
1683                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1688  */
1689 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1690                            struct rq_flags *rf)
1691 {
1692         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1693         p->state = TASK_RUNNING;
1694         trace_sched_wakeup(p);
1695
1696 #ifdef CONFIG_SMP
1697         if (p->sched_class->task_woken) {
1698                 /*
1699                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1700                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1701                  */
1702                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1703                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1704                 rq_repin_lock(rq, rf);
1705         }
1706
1707         if (rq->idle_stamp) {
1708                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1709                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1710
1711                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1712
1713                 if (rq->avg_idle > max)
1714                         rq->avg_idle = max;
1715
1716                 rq->idle_stamp = 0;
1717         }
1718 #endif
1719 }
1720
1721 static void
1722 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1723                  struct rq_flags *rf)
1724 {
1725         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1726
1727         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1728
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         if (p->sched_contributes_to_load)
1731                 rq->nr_uninterruptible--;
1732
1733         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1734                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1735 #endif
1736
1737         activate_task(rq, p, en_flags);
1738         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1743  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1744  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1745  * the task is still ->on_rq.
1746  */
1747 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1748 {
1749         struct rq_flags rf;
1750         struct rq *rq;
1751         int ret = 0;
1752
1753         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1754         if (task_on_rq_queued(p)) {
1755                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1756                 update_rq_clock(rq);
1757                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1758                 ret = 1;
1759         }
1760         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1761
1762         return ret;
1763 }
1764
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766 void sched_ttwu_pending(void)
1767 {
1768         struct rq *rq = this_rq();
1769         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1770         struct task_struct *p, *t;
1771         struct rq_flags rf;
1772
1773         if (!llist)
1774                 return;
1775
1776         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1777         update_rq_clock(rq);
1778
1779         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1780                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1781
1782         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1783 }
1784
1785 void scheduler_ipi(void)
1786 {
1787         /*
1788          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1789          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1790          * this IPI.
1791          */
1792         preempt_fold_need_resched();
1793
1794         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1795                 return;
1796
1797         /*
1798          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1799          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1800          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1801          * we do call them.
1802          *
1803          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1804          * properly.
1805          *
1806          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1807          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1808          * somewhat pessimize the simple resched case.
1809          */
1810         irq_enter();
1811         sched_ttwu_pending();
1812
1813         /*
1814          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1815          */
1816         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1817                 this_rq()->idle_balance = 1;
1818                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1819         }
1820         irq_exit();
1821 }
1822
1823 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1824 {
1825         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1826
1827         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1828
1829         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1830                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1831                         smp_send_reschedule(cpu);
1832                 else
1833                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1834         }
1835 }
1836
1837 void wake_up_if_idle(int cpu)
1838 {
1839         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1840         struct rq_flags rf;
1841
1842         rcu_read_lock();
1843
1844         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1845                 goto out;
1846
1847         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1848                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1849         } else {
1850                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1851                 if (is_idle_task(rq->curr))
1852                         smp_send_reschedule(cpu);
1853                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1854                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1855         }
1856
1857 out:
1858         rcu_read_unlock();
1859 }
1860
1861 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1862 {
1863         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1864 }
1865 #endif /* CONFIG_SMP */
1866
1867 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1868 {
1869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1870         struct rq_flags rf;
1871
1872 #if defined(CONFIG_SMP)
1873         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1874                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1875                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1876                 return;
1877         }
1878 #endif
1879
1880         rq_lock(rq, &rf);
1881         update_rq_clock(rq);
1882         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1883         rq_unlock(rq, &rf);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1888  *
1889  *  MIGRATION
1890  *
1891  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1892  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1893  * execution on its new CPU [c1].
1894  *
1895  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1896  *
1897  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1898  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1899  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1900  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1901  *
1902  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1903  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1904  *
1905  * Example:
1906  *
1907  *   CPU0            CPU1            CPU2
1908  *
1909  *   LOCK rq(0)->lock
1910  *   sched-out X
1911  *   sched-in Y
1912  *   UNLOCK rq(0)->lock
1913  *
1914  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1915  *                                   dequeue X
1916  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1917  *
1918  *                                   LOCK rq(1)->lock
1919  *                                   enqueue X
1920  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1921  *
1922  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1923  *                   sched-out Z
1924  *                   sched-in X
1925  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1926  *
1927  *
1928  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1929  *
1930  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1931  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1932  * chain to provide order. Instead we do:
1933  *
1934  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1935  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1936  *
1937  * Example:
1938  *
1939  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1940  *
1941  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1942  *   dequeue X
1943  *   sched-out X
1944  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1945  *
1946  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1947  *                    X->state = WAKING
1948  *                    set_task_cpu(X,2)
1949  *
1950  *                    LOCK rq(2)->lock
1951  *                    enqueue X
1952  *                    X->state = RUNNING
1953  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1954  *
1955  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1956  *                                          sched-out Z
1957  *                                          sched-in X
1958  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1959  *
1960  *                    UNLOCK X->pi_lock
1961  *   UNLOCK rq(0)->lock
1962  *
1963  *
1964  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1965  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1966  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1967  */
1968
1969 /**
1970  * try_to_wake_up - wake up a thread
1971  * @p: the thread to be awakened
1972  * @state: the mask of task states that can be woken
1973  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1974  *
1975  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1976  *
1977  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1978  *
1979  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1980  * set_current_state().
1981  *
1982  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1983  * state; see set_current_state().
1984  *
1985  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1986  *         %false otherwise.
1987  */
1988 static int
1989 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1990 {
1991         unsigned long flags;
1992         int cpu, success = 0;
1993
1994         /*
1995          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1996          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1997          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1998          * set_current_state() the waiting thread does.
1999          */
2000         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2001         smp_mb__after_spinlock();
2002         if (!(p->state & state))
2003                 goto out;
2004
2005         trace_sched_waking(p);
2006
2007         /* We're going to change ->state: */
2008         success = 1;
2009         cpu = task_cpu(p);
2010
2011         /*
2012          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2013          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2014          * in smp_cond_load_acquire() below.
2015          *
2016          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2017          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
2018          *   UNLOCK rq->lock
2019          *
2020          * __schedule() (switch to task 'p')
2021          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2022          *   smp_mb__after_spinlock();
2023          *   UNLOCK rq->lock
2024          *
2025          * [task p]
2026          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
2027          *
2028          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2029          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2030          */
2031         smp_rmb();
2032         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2033                 goto stat;
2034
2035 #ifdef CONFIG_SMP
2036         /*
2037          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2038          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2039          *
2040          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2041          * from the runqueue.
2042          *
2043          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2044          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2045          *   UNLOCK rq->lock
2046          *
2047          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2048          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2049          *   smp_mb__after_spinlock();
2050          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2051          *
2052          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2053          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2054          */
2055         smp_rmb();
2056
2057         /*
2058          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2059          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2060          *
2061          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2062          *
2063          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2064          * their previous state and preserve Program Order.
2065          */
2066         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2067
2068         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2069         p->state = TASK_WAKING;
2070
2071         if (p->in_iowait) {
2072                 delayacct_blkio_end(p);
2073                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2074         }
2075
2076         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2077         if (task_cpu(p) != cpu) {
2078                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2079                 psi_ttwu_dequeue(p);
2080                 set_task_cpu(p, cpu);
2081         }
2082
2083 #else /* CONFIG_SMP */
2084
2085         if (p->in_iowait) {
2086                 delayacct_blkio_end(p);
2087                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2088         }
2089
2090 #endif /* CONFIG_SMP */
2091
2092         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2093 stat:
2094         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2095 out:
2096         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2097
2098         return success;
2099 }
2100
2101 /**
2102  * wake_up_process - Wake up a specific process
2103  * @p: The process to be woken up.
2104  *
2105  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2106  * processes.
2107  *
2108  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2109  *
2110  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2111  */
2112 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2113 {
2114         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2117
2118 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2119 {
2120         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2125  * p is forked by current.
2126  *
2127  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2128  */
2129 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2130 {
2131         p->on_rq                        = 0;
2132
2133         p->se.on_rq                     = 0;
2134         p->se.exec_start                = 0;
2135         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2136         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2137         p->se.nr_migrations             = 0;
2138         p->se.vruntime                  = 0;
2139         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2140
2141 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2142         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2143 #endif
2144
2145 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2146         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2147         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2148 #endif
2149
2150         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2151         init_dl_task_timer(&p->dl);
2152         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2153         __dl_clear_params(p);
2154
2155         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2156         p->rt.timeout           = 0;
2157         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2158         p->rt.on_rq             = 0;
2159         p->rt.on_list           = 0;
2160
2161 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2162         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2163 #endif
2164
2165 #ifdef CONFIG_COMPACTION
2166         p->capture_control = NULL;
2167 #endif
2168         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2169 }
2170
2171 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2172
2173 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2174
2175 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2176 {
2177         if (enabled)
2178                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2179         else
2180                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2181 }
2182
2183 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2184 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2185                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2186 {
2187         struct ctl_table t;
2188         int err;
2189         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2190
2191         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2192                 return -EPERM;
2193
2194         t = *table;
2195         t.data = &state;
2196         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2197         if (err < 0)
2198                 return err;
2199         if (write)
2200                 set_numabalancing_state(state);
2201         return err;
2202 }
2203 #endif
2204 #endif
2205
2206 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2207
2208 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2209 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2210
2211 static void set_schedstats(bool enabled)
2212 {
2213         if (enabled)
2214                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2215         else
2216                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2217 }
2218
2219 void force_schedstat_enabled(void)
2220 {
2221         if (!schedstat_enabled()) {
2222                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2223                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2224         }
2225 }
2226
2227 static int __init setup_schedstats(char *str)
2228 {
2229         int ret = 0;
2230         if (!str)
2231                 goto out;
2232
2233         /*
2234          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2235          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2236          * variable so init_schedstats() can do it later.
2237          */
2238         if (!strcmp(str, "enable")) {
2239                 __sched_schedstats = true;
2240                 ret = 1;
2241         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2242                 __sched_schedstats = false;
2243                 ret = 1;
2244         }
2245 out:
2246         if (!ret)
2247                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2248
2249         return ret;
2250 }
2251 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2252
2253 static void __init init_schedstats(void)
2254 {
2255         set_schedstats(__sched_schedstats);
2256 }
2257
2258 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2259 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2260                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2261 {
2262         struct ctl_table t;
2263         int err;
2264         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2265
2266         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2267                 return -EPERM;
2268
2269         t = *table;
2270         t.data = &state;
2271         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2272         if (err < 0)
2273                 return err;
2274         if (write)
2275                 set_schedstats(state);
2276         return err;
2277 }
2278 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2279 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2280 static inline void init_schedstats(void) {}
2281 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2282
2283 /*
2284  * fork()/clone()-time setup:
2285  */
2286 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2287 {
2288         unsigned long flags;
2289
2290         __sched_fork(clone_flags, p);
2291         /*
2292          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2293          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2294          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2295          */
2296         p->state = TASK_NEW;
2297
2298         /*
2299          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2300          */
2301         p->prio = current->normal_prio;
2302
2303         /*
2304          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2305          */
2306         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2307                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2308                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2309                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2310                         p->rt_priority = 0;
2311                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2312                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2313
2314                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2315                 set_load_weight(p, false);
2316
2317                 /*
2318                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2319                  * fulfilled its duty:
2320                  */
2321                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2322         }
2323
2324         if (dl_prio(p->prio))
2325                 return -EAGAIN;
2326         else if (rt_prio(p->prio))
2327                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2328         else
2329                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2330
2331         init_entity_runnable_average(&p->se);
2332
2333         /*
2334          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2335          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2336          * is ran before sched_fork().
2337          *
2338          * Silence PROVE_RCU.
2339          */
2340         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2341         /*
2342          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2343          * so use __set_task_cpu().
2344          */
2345         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2346         if (p->sched_class->task_fork)
2347                 p->sched_class->task_fork(p);
2348         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2349
2350 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2351         if (likely(sched_info_on()))
2352                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2353 #endif
2354 #if defined(CONFIG_SMP)
2355         p->on_cpu = 0;
2356 #endif
2357         init_task_preempt_count(p);
2358 #ifdef CONFIG_SMP
2359         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2360         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2361 #endif
2362         return 0;
2363 }
2364
2365 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2366 {
2367         if (runtime == RUNTIME_INF)
2368                 return BW_UNIT;
2369
2370         /*
2371          * Doing this here saves a lot of checks in all
2372          * the calling paths, and returning zero seems
2373          * safe for them anyway.
2374          */
2375         if (period == 0)
2376                 return 0;
2377
2378         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2383  *
2384  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2385  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2386  * on the runqueue and wakes it.
2387  */
2388 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2389 {
2390         struct rq_flags rf;
2391         struct rq *rq;
2392
2393         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2394         p->state = TASK_RUNNING;
2395 #ifdef CONFIG_SMP
2396         /*
2397          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2398          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2399          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2400          *
2401          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2402          * as we're not fully set-up yet.
2403          */
2404         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2405         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2406 #endif
2407         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2408         update_rq_clock(rq);
2409         post_init_entity_util_avg(p);
2410
2411         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2412         trace_sched_wakeup_new(p);
2413         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2414 #ifdef CONFIG_SMP
2415         if (p->sched_class->task_woken) {
2416                 /*
2417                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2418                  * drop it.
2419                  */
2420                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2421                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2422                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2423         }
2424 #endif
2425         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2429
2430 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2431
2432 void preempt_notifier_inc(void)
2433 {
2434         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2435 }
2436 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2437
2438 void preempt_notifier_dec(void)
2439 {
2440         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2443
2444 /**
2445  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2446  * @notifier: notifier struct to register
2447  */
2448 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2449 {
2450         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2451                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2452
2453         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2456
2457 /**
2458  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2459  * @notifier: notifier struct to unregister
2460  *
2461  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2462  */
2463 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2464 {
2465         hlist_del(&notifier->link);
2466 }
2467 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2468
2469 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2470 {
2471         struct preempt_notifier *notifier;
2472
2473         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2474                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2475 }
2476
2477 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2478 {
2479         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2480                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2481 }
2482
2483 static void
2484 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2485                                    struct task_struct *next)
2486 {
2487         struct preempt_notifier *notifier;
2488
2489         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2490                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2491 }
2492
2493 static __always_inline void
2494 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2495                                  struct task_struct *next)
2496 {
2497         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2498                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2499 }
2500
2501 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2502
2503 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2504 {
2505 }
2506
2507 static inline void
2508 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2509                                  struct task_struct *next)
2510 {
2511 }
2512
2513 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2514
2515 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2516 {
2517 #ifdef CONFIG_SMP
2518         /*
2519          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2520          * such that any running task will have this set.
2521          */
2522         next->on_cpu = 1;
2523 #endif
2524 }
2525
2526 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2527 {
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         /*
2530          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2531          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2532          * finished.
2533          *
2534          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2535          * happen before this.
2536          *
2537          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2538          */
2539         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2540 #endif
2541 }
2542
2543 static inline void
2544 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2545 {
2546         /*
2547          * Since the runqueue lock will be released by the next
2548          * task (which is an invalid locking op but in the case
2549          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2550          * do an early lockdep release here:
2551          */
2552         rq_unpin_lock(rq, rf);
2553         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2554 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2555         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2556         rq->lock.owner = next;
2557 #endif
2558 }
2559
2560 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2561 {
2562         /*
2563          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2564          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2565          * prev into current:
2566          */
2567         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2568         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2569 }
2570
2571 /*
2572  * NOP if the arch has not defined these:
2573  */
2574
2575 #ifndef prepare_arch_switch
2576 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2577 #endif
2578
2579 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2580 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2581 #endif
2582
2583 /**
2584  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2585  * @rq: the runqueue preparing to switch
2586  * @prev: the current task that is being switched out
2587  * @next: the task we are going to switch to.
2588  *
2589  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2590  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2591  * switch.
2592  *
2593  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2594  * hooks.
2595  */
2596 static inline void
2597 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2598                     struct task_struct *next)
2599 {
2600         kcov_prepare_switch(prev);
2601         sched_info_switch(rq, prev, next);
2602         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2603         rseq_preempt(prev);
2604         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2605         prepare_task(next);
2606         prepare_arch_switch(next);
2607 }
2608
2609 /**
2610  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2611  * @prev: the thread we just switched away from.
2612  *
2613  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2614  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2615  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2616  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2617  *
2618  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2619  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2620  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2621  * details.)
2622  *
2623  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2624  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2625  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2626  * because prev may have moved to another CPU.
2627  */
2628 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2629         __releases(rq->lock)
2630 {
2631         struct rq *rq = this_rq();
2632         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2633         long prev_state;
2634
2635         /*
2636          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2637          * because it left us after:
2638          *
2639          *      schedule()
2640          *        preempt_disable();                    // 1
2641          *        __schedule()
2642          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2643          *
2644          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2645          */
2646         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2647                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2648                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2649                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2650
2651         rq->prev_mm = NULL;
2652
2653         /*
2654          * A task struct has one reference for the use as "current".
2655          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2656          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2657          * the scheduled task must drop that reference.
2658          *
2659          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2660          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2661          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2662          * transition, resulting in a double drop.
2663          */
2664         prev_state = prev->state;
2665         vtime_task_switch(prev);
2666         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2667         finish_task(prev);
2668         finish_lock_switch(rq);
2669         finish_arch_post_lock_switch();
2670         kcov_finish_switch(current);
2671
2672         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2673         /*
2674          * When switching through a kernel thread, the loop in
2675          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2676          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2677          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2678          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2679          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2680          *
2681          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2682          *   provided by mmdrop(),
2683          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2684          */
2685         if (mm) {
2686                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2687                 mmdrop(mm);
2688         }
2689         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2690                 if (prev->sched_class->task_dead)
2691                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2692
2693                 /*
2694                  * Remove function-return probe instances associated with this
2695                  * task and put them back on the free list.
2696                  */
2697                 kprobe_flush_task(prev);
2698
2699                 /* Task is done with its stack. */
2700                 put_task_stack(prev);
2701
2702                 put_task_struct(prev);
2703         }
2704
2705         tick_nohz_task_switch();
2706         return rq;
2707 }
2708
2709 #ifdef CONFIG_SMP
2710
2711 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2712 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2713 {
2714         struct callback_head *head, *next;
2715         void (*func)(struct rq *rq);
2716         unsigned long flags;
2717
2718         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2719         head = rq->balance_callback;
2720         rq->balance_callback = NULL;
2721         while (head) {
2722                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2723                 next = head->next;
2724                 head->next = NULL;
2725                 head = next;
2726
2727                 func(rq);
2728         }
2729         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2730 }
2731
2732 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2733 {
2734         if (unlikely(rq->balance_callback))
2735                 __balance_callback(rq);
2736 }
2737
2738 #else
2739
2740 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2741 {
2742 }
2743
2744 #endif
2745
2746 /**
2747  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2748  * @prev: the thread we just switched away from.
2749  */
2750 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2751         __releases(rq->lock)
2752 {
2753         struct rq *rq;
2754
2755         /*
2756          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2757          * finish_task_switch() for details.
2758          *
2759          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2760          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2761          * PREEMPT_COUNT kernels).
2762          */
2763
2764         rq = finish_task_switch(prev);
2765         balance_callback(rq);
2766         preempt_enable();
2767
2768         if (current->set_child_tid)
2769                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2770
2771         calculate_sigpending();
2772 }
2773
2774 /*
2775  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2776  */
2777 static __always_inline struct rq *
2778 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2779                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2780 {
2781         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2782
2783         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2784
2785         mm = next->mm;
2786         oldmm = prev->active_mm;
2787         /*
2788          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2789          * combine the page table reload and the switch backend into
2790          * one hypercall.
2791          */
2792         arch_start_context_switch(prev);
2793
2794         /*
2795          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2796          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2797          * Both of these contain the full memory barrier required by
2798          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2799          * user-space.
2800          */
2801         if (!mm) {
2802                 next->active_mm = oldmm;
2803                 mmgrab(oldmm);
2804                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2805         } else
2806                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2807
2808         if (!prev->mm) {
2809                 prev->active_mm = NULL;
2810                 rq->prev_mm = oldmm;
2811         }
2812
2813         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2814
2815         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2816
2817         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2818         switch_to(prev, next, prev);
2819         barrier();
2820
2821         return finish_task_switch(prev);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * nr_running and nr_context_switches:
2826  *
2827  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2828  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2829  */
2830 unsigned long nr_running(void)
2831 {
2832         unsigned long i, sum = 0;
2833
2834         for_each_online_cpu(i)
2835                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2836
2837         return sum;
2838 }
2839
2840 /*
2841  * Check if only the current task is running on the CPU.
2842  *
2843  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2844  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2845  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2846  *
2847  * - from a non-preemptible section (of course)
2848  *
2849  * - from a thread that is bound to a single CPU
2850  *
2851  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2852  */
2853 bool single_task_running(void)
2854 {
2855         return raw_rq()->nr_running == 1;
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2858
2859 unsigned long long nr_context_switches(void)
2860 {
2861         int i;
2862         unsigned long long sum = 0;
2863
2864         for_each_possible_cpu(i)
2865                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2866
2867         return sum;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
2872  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
2873  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
2874  * it does become runnable.
2875  */
2876
2877 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2878 {
2879         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2884  *
2885  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2886  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2887  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2888  *
2889  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2890  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2891  * running and we'd not be idle.
2892  *
2893  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2894  * is broken.
2895  *
2896  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2897  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2898  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2899  * utilising both CPUs.
2900  *
2901  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2902  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2903  *
2904  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2905  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2906  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2907  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2908  *
2909  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2910  */
2911
2912 unsigned long nr_iowait(void)
2913 {
2914         unsigned long i, sum = 0;
2915
2916         for_each_possible_cpu(i)
2917                 sum += nr_iowait_cpu(i);
2918
2919         return sum;
2920 }
2921
2922 #ifdef CONFIG_SMP
2923
2924 /*
2925  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2926  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2927  */
2928 void sched_exec(void)
2929 {
2930         struct task_struct *p = current;
2931         unsigned long flags;
2932         int dest_cpu;
2933
2934         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2935         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2936         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2937                 goto unlock;
2938
2939         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2940                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2941
2942                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2943                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2944                 return;
2945         }
2946 unlock:
2947         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2948 }
2949
2950 #endif
2951
2952 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2953 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2954
2955 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2956 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2957
2958 /*
2959  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2960  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2961  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2962  * Prefetching this data results in improved performance.
2963  */
2964 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2965 {
2966 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2967         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2968 #else
2969         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2970 #endif
2971         prefetch(curr);
2972         prefetch(&curr->exec_start);
2973 }
2974
2975 /*
2976  * Return accounted runtime for the task.
2977  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2978  * pending runtime that have not been accounted yet.
2979  */
2980 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2981 {
2982         struct rq_flags rf;
2983         struct rq *rq;
2984         u64 ns;
2985
2986 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2987         /*
2988          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
2989          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2990          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2991          *
2992          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
2993          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
2994          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2995          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2996          * been accounted, so we're correct here as well.
2997          */
2998         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2999                 return p->se.sum_exec_runtime;
3000 #endif
3001
3002         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3003         /*
3004          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3005          * project cycles that may never be accounted to this
3006          * thread, breaking clock_gettime().
3007          */
3008         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3009                 prefetch_curr_exec_start(p);
3010                 update_rq_clock(rq);
3011                 p->sched_class->update_curr(rq);
3012         }
3013         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3014         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3015
3016         return ns;
3017 }
3018
3019 /*
3020  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3021  * We call it with interrupts disabled.
3022  */
3023 void scheduler_tick(void)
3024 {
3025         int cpu = smp_processor_id();
3026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3027         struct task_struct *curr = rq->curr;
3028         struct rq_flags rf;
3029
3030         sched_clock_tick();
3031
3032         rq_lock(rq, &rf);
3033
3034         update_rq_clock(rq);
3035         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3036         cpu_load_update_active(rq);
3037         calc_global_load_tick(rq);
3038         psi_task_tick(rq);
3039
3040         rq_unlock(rq, &rf);
3041
3042         perf_event_task_tick();
3043
3044 #ifdef CONFIG_SMP
3045         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3046         trigger_load_balance(rq);
3047 #endif
3048 }
3049
3050 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3051
3052 struct tick_work {
3053         int                     cpu;
3054         struct delayed_work     work;
3055 };
3056
3057 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3058
3059 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3060 {
3061         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3062         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3063         int cpu = twork->cpu;
3064         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3065         struct task_struct *curr;
3066         struct rq_flags rf;
3067         u64 delta;
3068
3069         /*
3070          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3071          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3072          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3073          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3074          * of when exactly it is running.
3075          */
3076         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3077                 goto out_requeue;
3078
3079         rq_lock_irq(rq, &rf);
3080         curr = rq->curr;
3081         if (is_idle_task(curr))
3082                 goto out_unlock;
3083
3084         update_rq_clock(rq);
3085         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3086
3087         /*
3088          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3089          * amount of time.
3090          */
3091         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3092         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3093
3094 out_unlock:
3095         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3096
3097 out_requeue:
3098         /*
3099          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3100          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3101          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3102          */
3103         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3104 }
3105
3106 static void sched_tick_start(int cpu)
3107 {
3108         struct tick_work *twork;
3109
3110         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3111                 return;
3112
3113         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3114
3115         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3116         twork->cpu = cpu;
3117         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3118         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3119 }
3120
3121 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3122 static void sched_tick_stop(int cpu)
3123 {
3124         struct tick_work *twork;
3125
3126         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3127                 return;
3128
3129         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3130
3131         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3132         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3133 }
3134 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3135
3136 int __init sched_tick_offload_init(void)
3137 {
3138         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3139         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3140
3141         return 0;
3142 }
3143
3144 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3145 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3146 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3147 #endif
3148
3149 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3150                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3151 /*
3152  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3153  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3154  */
3155 static inline void preempt_latency_start(int val)
3156 {
3157         if (preempt_count() == val) {
3158                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3159 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3160                 current->preempt_disable_ip = ip;
3161 #endif
3162                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3163         }
3164 }
3165
3166 void preempt_count_add(int val)
3167 {
3168 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3169         /*
3170          * Underflow?
3171          */
3172         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3173                 return;
3174 #endif
3175         __preempt_count_add(val);
3176 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3177         /*
3178          * Spinlock count overflowing soon?
3179          */
3180         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3181                                 PREEMPT_MASK - 10);
3182 #endif
3183         preempt_latency_start(val);
3184 }
3185 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3186 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3187
3188 /*
3189  * If the value passed in equals to the current preempt count
3190  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3191  */
3192 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3193 {
3194         if (preempt_count() == val)
3195                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3196 }
3197
3198 void preempt_count_sub(int val)
3199 {
3200 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3201         /*
3202          * Underflow?
3203          */
3204         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3205                 return;
3206         /*
3207          * Is the spinlock portion underflowing?
3208          */
3209         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3210                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3211                 return;
3212 #endif
3213
3214         preempt_latency_stop(val);
3215         __preempt_count_sub(val);
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3218 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3219
3220 #else
3221 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3222 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3223 #endif
3224
3225 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3226 {
3227 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3228         return p->preempt_disable_ip;
3229 #else
3230         return 0;
3231 #endif
3232 }
3233
3234 /*
3235  * Print scheduling while atomic bug:
3236  */
3237 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3238 {
3239         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3240         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3241
3242         if (oops_in_progress)
3243                 return;
3244
3245         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3246                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3247
3248         debug_show_held_locks(prev);
3249         print_modules();
3250         if (irqs_disabled())
3251                 print_irqtrace_events(prev);
3252         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3253             && in_atomic_preempt_off()) {
3254                 pr_err("Preemption disabled at:");
3255                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3256                 pr_cont("\n");
3257         }
3258         if (panic_on_warn)
3259                 panic("scheduling while atomic\n");
3260
3261         dump_stack();
3262         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3267  */
3268 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3269 {
3270 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3271         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3272                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3273 #endif
3274
3275         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3276                 __schedule_bug(prev);
3277                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3278         }
3279         rcu_sleep_check();
3280
3281         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3282
3283         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * Pick up the highest-prio task:
3288  */
3289 static inline struct task_struct *
3290 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3291 {
3292         const struct sched_class *class;
3293         struct task_struct *p;
3294
3295         /*
3296          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3297          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3298          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3299          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3300          */
3301         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3302                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3303                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3304
3305                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3306                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3307                         goto again;
3308
3309                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3310                 if (unlikely(!p))
3311                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3312
3313                 return p;
3314         }
3315
3316 again:
3317         for_each_class(class) {
3318                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3319                 if (p) {
3320                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3321                                 goto again;
3322                         return p;
3323                 }
3324         }
3325
3326         /* The idle class should always have a runnable task: */
3327         BUG();
3328 }
3329
3330 /*
3331  * __schedule() is the main scheduler function.
3332  *
3333  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3334  *
3335  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3336  *
3337  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3338  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3339  *
3340  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3341  *      interrupt handler scheduler_tick().
3342  *
3343  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3344  *      task to the run-queue and that's it.
3345  *
3346  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3347  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3348  *      called on the nearest possible occasion:
3349  *
3350  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3351  *
3352  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3353  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3354  *           spin_unlock()!)
3355  *
3356  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3357  *           preemptible context
3358  *
3359  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3360  *         then at the next:
3361  *
3362  *          - cond_resched() call
3363  *          - explicit schedule() call
3364  *          - return from syscall or exception to user-space
3365  *          - return from interrupt-handler to user-space
3366  *
3367  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3368  */
3369 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3370 {
3371         struct task_struct *prev, *next;
3372         unsigned long *switch_count;
3373         struct rq_flags rf;
3374         struct rq *rq;
3375         int cpu;
3376
3377         cpu = smp_processor_id();
3378         rq = cpu_rq(cpu);
3379         prev = rq->curr;
3380
3381         schedule_debug(prev);
3382
3383         if (sched_feat(HRTICK))
3384                 hrtick_clear(rq);
3385
3386         local_irq_disable();
3387         rcu_note_context_switch(preempt);
3388
3389         /*
3390          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3391          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3392          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3393          *
3394          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3395          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3396          */
3397         rq_lock(rq, &rf);
3398         smp_mb__after_spinlock();
3399
3400         /* Promote REQ to ACT */
3401         rq->clock_update_flags <<= 1;
3402         update_rq_clock(rq);
3403
3404         switch_count = &prev->nivcsw;
3405         if (!preempt && prev->state) {
3406                 if (signal_pending_state(prev->state, prev)) {
3407                         prev->state = TASK_RUNNING;
3408                 } else {
3409                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3410
3411                         if (prev->in_iowait) {
3412                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3413                                 delayacct_blkio_start();
3414                         }
3415                 }
3416                 switch_count = &prev->nvcsw;
3417         }
3418
3419         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3420         clear_tsk_need_resched(prev);
3421         clear_preempt_need_resched();
3422
3423         if (likely(prev != next)) {
3424                 rq->nr_switches++;
3425                 rq->curr = next;
3426                 /*
3427                  * The membarrier system call requires each architecture
3428                  * to have a full memory barrier after updating
3429                  * rq->curr, before returning to user-space.
3430                  *
3431                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3432                  * various architectures:
3433                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3434                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3435                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3436                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3437                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3438                  *   is a RELEASE barrier),
3439                  */
3440                 ++*switch_count;
3441
3442                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3443
3444                 /* Also unlocks the rq: */
3445                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3446         } else {
3447                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3448                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3449         }
3450
3451         balance_callback(rq);
3452 }
3453
3454 void __noreturn do_task_dead(void)
3455 {
3456         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3457         set_special_state(TASK_DEAD);
3458
3459         /* Tell freezer to ignore us: */
3460         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3461
3462         __schedule(false);
3463         BUG();
3464
3465         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3466         for (;;)
3467                 cpu_relax();
3468 }
3469
3470 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3471 {
3472         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3473                 return;
3474
3475         /*
3476          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
3477          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
3478          * As this function is called inside the schedule() context,
3479          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
3480          * in the possible wakeup of a kworker.
3481          */
3482         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER) {
3483                 preempt_disable();
3484                 wq_worker_sleeping(tsk);
3485                 preempt_enable_no_resched();
3486         }
3487
3488         /*
3489          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3490          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3491          */
3492         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3493                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3494 }
3495
3496 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
3497 {
3498         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
3499                 wq_worker_running(tsk);
3500 }
3501
3502 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3503 {
3504         struct task_struct *tsk = current;
3505
3506         sched_submit_work(tsk);
3507         do {
3508                 preempt_disable();
3509                 __schedule(false);
3510                 sched_preempt_enable_no_resched();
3511         } while (need_resched());
3512         sched_update_worker(tsk);
3513 }
3514 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3515
3516 /*
3517  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3518  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3519  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3520  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3521  * (schedule out non-voluntarily).
3522  *
3523  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3524  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3525  */
3526 void __sched schedule_idle(void)
3527 {
3528         /*
3529          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3530          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3531          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3532          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3533          * TASK_RUNNING state.
3534          */
3535         WARN_ON_ONCE(current->state);
3536         do {
3537                 __schedule(false);
3538         } while (need_resched());
3539 }
3540
3541 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3542 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3543 {
3544         /*
3545          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3546          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3547          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3548          * we find a better solution.
3549          *
3550          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3551          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3552          * too frequently to make sense yet.
3553          */
3554         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3555         schedule();
3556         exception_exit(prev_state);
3557 }
3558 #endif
3559
3560 /**
3561  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3562  *
3563  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3564  */
3565 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3566 {
3567         sched_preempt_enable_no_resched();
3568         schedule();
3569         preempt_disable();
3570 }
3571
3572 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3573 {
3574         do {
3575                 /*
3576                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3577                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3578                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3579                  * by the function tracer will call this function again and
3580                  * cause infinite recursion.
3581                  *
3582                  * Preemption must be disabled here before the function
3583                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3584                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3585                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3586                  * which can also be traced by the function tracer.
3587                  */
3588                 preempt_disable_notrace();
3589                 preempt_latency_start(1);
3590                 __schedule(true);
3591                 preempt_latency_stop(1);
3592                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3593
3594                 /*
3595                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3596                  * between schedule and now.
3597                  */
3598         } while (need_resched());
3599 }
3600
3601 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3602 /*
3603  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3604  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3605  * occur there and call schedule directly.
3606  */
3607 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3608 {
3609         /*
3610          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3611          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3612          */
3613         if (likely(!preemptible()))
3614                 return;
3615
3616         preempt_schedule_common();
3617 }
3618 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3619 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3620
3621 /**
3622  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3623  *
3624  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3625  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3626  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3627  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3628  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3629  * to be called when the system is still in usermode.
3630  *
3631  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3632  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3633  * calling the scheduler.
3634  */
3635 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3636 {
3637         enum ctx_state prev_ctx;
3638
3639         if (likely(!preemptible()))
3640                 return;
3641
3642         do {
3643                 /*
3644                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3645                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3646                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3647                  * by the function tracer will call this function again and
3648                  * cause infinite recursion.
3649                  *
3650                  * Preemption must be disabled here before the function
3651                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3652                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3653                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3654                  * which can also be traced by the function tracer.
3655                  */
3656                 preempt_disable_notrace();
3657                 preempt_latency_start(1);
3658                 /*
3659                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3660                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3661                  * an infinite recursion.
3662                  */
3663                 prev_ctx = exception_enter();
3664                 __schedule(true);
3665                 exception_exit(prev_ctx);
3666
3667                 preempt_latency_stop(1);
3668                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3669         } while (need_resched());
3670 }
3671 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3672
3673 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3674
3675 /*
3676  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3677  * off of irq context.
3678  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3679  * protect us against recursive calling from irq.
3680  */
3681 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3682 {
3683         enum ctx_state prev_state;
3684
3685         /* Catch callers which need to be fixed */
3686         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3687
3688         prev_state = exception_enter();
3689
3690         do {
3691                 preempt_disable();
3692                 local_irq_enable();
3693                 __schedule(true);
3694                 local_irq_disable();
3695                 sched_preempt_enable_no_resched();
3696         } while (need_resched());
3697
3698         exception_exit(prev_state);
3699 }
3700
3701 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3702                           void *key)
3703 {
3704         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3705 }
3706 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3707
3708 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3709
3710 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3711 {
3712         if (pi_task)
3713                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3714
3715         return prio;
3716 }
3717
3718 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3719 {
3720         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3721
3722         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3723 }
3724
3725 /*
3726  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3727  * @p: task to boost
3728  * @pi_task: donor task
3729  *
3730  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3731  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3732  *
3733  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3734  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3735  */
3736 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3737 {
3738         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3739                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3740         const struct sched_class *prev_class;
3741         struct rq_flags rf;
3742         struct rq *rq;
3743
3744         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3745         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3746
3747         /*
3748          * If nothing changed; bail early.
3749          */
3750         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3751                 return;
3752
3753         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3754         update_rq_clock(rq);
3755         /*
3756          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3757          * either lock.
3758          *
3759          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3760          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3761          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3762          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3763          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3764          */
3765         p->pi_top_task = pi_task;
3766
3767         /*
3768          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3769          */
3770         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3771                 goto out_unlock;
3772
3773         /*
3774          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3775          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3776          *
3777          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3778          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3779          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3780          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3781          * with interrupts disabled and will complete the lock
3782          * protected section without being interrupted. So there is no
3783          * real need to boost.
3784          */
3785         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3786                 WARN_ON(p != rq->curr);
3787                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3788                 goto out_unlock;
3789         }
3790
3791         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3792         oldprio = p->prio;
3793
3794         if (oldprio == prio)
3795                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3796
3797         prev_class = p->sched_class;
3798         queued = task_on_rq_queued(p);
3799         running = task_current(rq, p);
3800         if (queued)
3801                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3802         if (running)
3803                 put_prev_task(rq, p);
3804
3805         /*
3806          * Boosting condition are:
3807          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3808          *      --> -dl task blocks on mutex A
3809          *
3810          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3811          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3812          *          running task
3813          */
3814         if (dl_prio(prio)) {
3815                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3816                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3817                         p->dl.dl_boosted = 1;
3818                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3819                 } else
3820                         p->dl.dl_boosted = 0;
3821                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3822         } else if (rt_prio(prio)) {
3823                 if (dl_prio(oldprio))
3824                         p->dl.dl_boosted = 0;
3825                 if (oldprio < prio)
3826                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3827                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3828         } else {
3829                 if (dl_prio(oldprio))
3830                         p->dl.dl_boosted = 0;
3831                 if (rt_prio(oldprio))
3832                         p->rt.timeout = 0;
3833                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3834         }
3835
3836         p->prio = prio;
3837
3838         if (queued)
3839                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3840         if (running)
3841                 set_curr_task(rq, p);
3842
3843         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3844 out_unlock:
3845         /* Avoid rq from going away on us: */
3846         preempt_disable();
3847         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3848
3849         balance_callback(rq);
3850         preempt_enable();
3851 }
3852 #else
3853 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3854 {
3855         return prio;
3856 }
3857 #endif
3858
3859 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3860 {
3861         bool queued, running;
3862         int old_prio, delta;
3863         struct rq_flags rf;
3864         struct rq *rq;
3865
3866         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3867                 return;
3868         /*
3869          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3870          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3871          */
3872         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3873         update_rq_clock(rq);
3874
3875         /*
3876          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3877          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3878          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3879          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3880          */
3881         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3882                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3883                 goto out_unlock;
3884         }
3885         queued = task_on_rq_queued(p);
3886         running = task_current(rq, p);
3887         if (queued)
3888                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3889         if (running)
3890                 put_prev_task(rq, p);
3891
3892         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3893         set_load_weight(p, true);
3894         old_prio = p->prio;
3895         p->prio = effective_prio(p);
3896         delta = p->prio - old_prio;
3897
3898         if (queued) {
3899                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3900                 /*
3901                  * If the task increased its priority or is running and
3902                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3903                  */
3904                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3905                         resched_curr(rq);
3906         }
3907         if (running)
3908                 set_curr_task(rq, p);
3909 out_unlock:
3910         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3911 }
3912 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3913
3914 /*
3915  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3916  * @p: task
3917  * @nice: nice value
3918  */
3919 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3920 {
3921         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3922         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3923
3924         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3925                 capable(CAP_SYS_NICE));
3926 }
3927
3928 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3929
3930 /*
3931  * sys_nice - change the priority of the current process.
3932  * @increment: priority increment
3933  *
3934  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3935  * does similar things.
3936  */
3937 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3938 {
3939         long nice, retval;
3940
3941         /*
3942          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3943          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3944          * and we have a single winner.
3945          */
3946         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3947         nice = task_nice(current) + increment;
3948
3949         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3950         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3951                 return -EPERM;
3952
3953         retval = security_task_setnice(current, nice);
3954         if (retval)
3955                 return retval;
3956
3957         set_user_nice(current, nice);
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 #endif
3962
3963 /**
3964  * task_prio - return the priority value of a given task.
3965  * @p: the task in question.
3966  *
3967  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3968  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3969  * around 0, value goes from -16 to +15.
3970  */
3971 int task_prio(const struct task_struct *p)
3972 {
3973         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3974 }
3975
3976 /**
3977  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3978  * @cpu: the processor in question.
3979  *
3980  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3981  */
3982 int idle_cpu(int cpu)
3983 {
3984         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3985
3986         if (rq->curr != rq->idle)
3987                 return 0;
3988
3989         if (rq->nr_running)
3990                 return 0;
3991
3992 #ifdef CONFIG_SMP
3993         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3994                 return 0;
3995 #endif
3996
3997         return 1;
3998 }
3999
4000 /**
4001  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4002  * @cpu: the CPU in question.
4003  *
4004  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4005  */
4006 int available_idle_cpu(int cpu)
4007 {
4008         if (!idle_cpu(cpu))
4009                 return 0;
4010
4011         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4012                 return 0;
4013
4014         return 1;
4015 }
4016
4017 /**
4018  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4019  * @cpu: the processor in question.
4020  *
4021  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4022  */
4023 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4024 {
4025         return cpu_rq(cpu)->idle;
4026 }
4027
4028 /**
4029  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4030  * @pid: the pid in question.
4031  *
4032  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4033  */
4034 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4035 {
4036         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4037 }
4038
4039 /*
4040  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4041  * it calls know not to change it.
4042  */
4043 #define SETPARAM_POLICY -1
4044
4045 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4046                 const struct sched_attr *attr)
4047 {
4048         int policy = attr->sched_policy;
4049
4050         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4051                 policy = p->policy;
4052
4053         p->policy = policy;
4054
4055         if (dl_policy(policy))
4056                 __setparam_dl(p, attr);
4057         else if (fair_policy(policy))
4058                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4059
4060         /*
4061          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4062          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4063          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4064          */
4065         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4066         p->normal_prio = normal_prio(p);
4067         set_load_weight(p, true);
4068 }
4069
4070 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4071 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4072                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4073 {
4074         __setscheduler_params(p, attr);
4075
4076         /*
4077          * Keep a potential priority boosting if called from
4078          * sched_setscheduler().
4079          */
4080         p->prio = normal_prio(p);
4081         if (keep_boost)
4082                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4083
4084         if (dl_prio(p->prio))
4085                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4086         else if (rt_prio(p->prio))
4087                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4088         else
4089                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4090 }
4091
4092 /*
4093  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4094  */
4095 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4096 {
4097         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4098         bool match;
4099
4100         rcu_read_lock();
4101         pcred = __task_cred(p);
4102         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4103                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4104         rcu_read_unlock();
4105         return match;
4106 }
4107
4108 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4109                                 const struct sched_attr *attr,
4110                                 bool user, bool pi)
4111 {
4112         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4113                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4114         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4115         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4116         const struct sched_class *prev_class;
4117         struct rq_flags rf;
4118         int reset_on_fork;
4119         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4120         struct rq *rq;
4121
4122         /* The pi code expects interrupts enabled */
4123         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4124 recheck:
4125         /* Double check policy once rq lock held: */
4126         if (policy < 0) {
4127                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4128                 policy = oldpolicy = p->policy;
4129         } else {
4130                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4131
4132                 if (!valid_policy(policy))
4133                         return -EINVAL;
4134         }
4135
4136         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4137                 return -EINVAL;
4138
4139         /*
4140          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4141          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4142          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4143          */
4144         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4145             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4146                 return -EINVAL;
4147         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4148             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4149                 return -EINVAL;
4150
4151         /*
4152          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4153          */
4154         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4155                 if (fair_policy(policy)) {
4156                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4157                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4158                                 return -EPERM;
4159                 }
4160
4161                 if (rt_policy(policy)) {
4162                         unsigned long rlim_rtprio =
4163                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4164
4165                         /* Can't set/change the rt policy: */
4166                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4167                                 return -EPERM;
4168
4169                         /* Can't increase priority: */
4170                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4171                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4172                                 return -EPERM;
4173                 }
4174
4175                  /*
4176                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4177                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4178                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4179                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4180                   */
4181                 if (dl_policy(policy))
4182                         return -EPERM;
4183
4184                 /*
4185                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4186                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4187                  */
4188                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
4189                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4190                                 return -EPERM;
4191                 }
4192
4193                 /* Can't change other user's priorities: */
4194                 if (!check_same_owner(p))
4195                         return -EPERM;
4196
4197                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4198                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4199                         return -EPERM;
4200         }
4201
4202         if (user) {
4203                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4204                         return -EINVAL;
4205
4206                 retval = security_task_setscheduler(p);
4207                 if (retval)
4208                         return retval;
4209         }
4210
4211         /*
4212          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4213          * changing the priority of the task:
4214          *
4215          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4216          * runqueue lock must be held.
4217          */
4218         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4219         update_rq_clock(rq);
4220
4221         /*
4222          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4223          */
4224         if (p == rq->stop) {
4225                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4226                 return -EINVAL;
4227         }
4228
4229         /*
4230          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4231          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4232          */
4233         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4234                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4235                         goto change;
4236                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4237                         goto change;
4238                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4239                         goto change;
4240
4241                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4242                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4243                 return 0;
4244         }
4245 change:
4246
4247         if (user) {
4248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4249                 /*
4250                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4251                  * assigned.
4252                  */
4253                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4254                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4255                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4256                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4257                         return -EPERM;
4258                 }
4259 #endif
4260 #ifdef CONFIG_SMP
4261                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4262                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4263                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4264
4265                         /*
4266                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4267                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4268                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4269                          */
4270                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4271                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4272                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4273                                 return -EPERM;
4274                         }
4275                 }
4276 #endif
4277         }
4278
4279         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4280         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4281                 policy = oldpolicy = -1;
4282                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4283                 goto recheck;
4284         }
4285
4286         /*
4287          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4288          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4289          * is available.
4290          */
4291         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4292                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4293                 return -EBUSY;
4294         }
4295
4296         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4297         oldprio = p->prio;
4298
4299         if (pi) {
4300                 /*
4301                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4302                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4303                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4304                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4305                  * itself.
4306                  */
4307                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4308                 if (new_effective_prio == oldprio)
4309                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4310         }
4311
4312         queued = task_on_rq_queued(p);
4313         running = task_current(rq, p);
4314         if (queued)
4315                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4316         if (running)
4317                 put_prev_task(rq, p);
4318
4319         prev_class = p->sched_class;
4320         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4321
4322         if (queued) {
4323                 /*
4324                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4325                  * increased (user space view).
4326                  */
4327                 if (oldprio < p->prio)
4328                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4329
4330                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4331         }
4332         if (running)
4333                 set_curr_task(rq, p);
4334
4335         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4336
4337         /* Avoid rq from going away on us: */
4338         preempt_disable();
4339         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4340
4341         if (pi)
4342                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4343
4344         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4345         balance_callback(rq);
4346         preempt_enable();
4347
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4352                                const struct sched_param *param, bool check)
4353 {
4354         struct sched_attr attr = {
4355                 .sched_policy   = policy,
4356                 .sched_priority = param->sched_priority,
4357                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4358         };
4359
4360         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4361         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4362                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4363                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4364                 attr.sched_policy = policy;
4365         }
4366
4367         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4368 }
4369 /**
4370  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4371  * @p: the task in question.
4372  * @policy: new policy.
4373  * @param: structure containing the new RT priority.
4374  *
4375  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4376  *
4377  * NOTE that the task may be already dead.
4378  */
4379 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4380                        const struct sched_param *param)
4381 {
4382         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4383 }
4384 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4385
4386 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4387 {
4388         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4391
4392 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4393 {
4394         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4395 }
4396
4397 /**
4398  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4399  * @p: the task in question.
4400  * @policy: new policy.
4401  * @param: structure containing the new RT priority.
4402  *
4403  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4404  * current context has permission.  For example, this is needed in
4405  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4406  * but our caller might not have that capability.
4407  *
4408  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4409  */
4410 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4411                                const struct sched_param *param)
4412 {
4413         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4414 }
4415 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4416
4417 static int
4418 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4419 {
4420         struct sched_param lparam;
4421         struct task_struct *p;
4422         int retval;
4423
4424         if (!param || pid < 0)
4425                 return -EINVAL;
4426         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4427                 return -EFAULT;
4428
4429         rcu_read_lock();
4430         retval = -ESRCH;
4431         p = find_process_by_pid(pid);
4432         if (p != NULL)
4433                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4434         rcu_read_unlock();
4435
4436         return retval;
4437 }
4438
4439 /*
4440  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4441  */
4442 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4443 {
4444         u32 size;
4445         int ret;
4446
4447         if (!access_ok(uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4448                 return -EFAULT;
4449
4450         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4451         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4452
4453         ret = get_user(size, &uattr->size);
4454         if (ret)
4455                 return ret;
4456
4457         /* Bail out on silly large: */
4458         if (size > PAGE_SIZE)
4459                 goto err_size;
4460
4461         /* ABI compatibility quirk: */
4462         if (!size)
4463                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4464
4465         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4466                 goto err_size;
4467
4468         /*
4469          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4470          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4471          * user-space does not rely on any kernel feature
4472          * extensions we dont know about yet.
4473          */
4474         if (size > sizeof(*attr)) {
4475                 unsigned char __user *addr;
4476                 unsigned char __user *end;
4477                 unsigned char val;
4478
4479                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4480                 end  = (void __user *)uattr + size;
4481
4482                 for (; addr < end; addr++) {
4483                         ret = get_user(val, addr);
4484                         if (ret)
4485                                 return ret;
4486                         if (val)
4487                                 goto err_size;
4488                 }
4489                 size = sizeof(*attr);
4490         }
4491
4492         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4493         if (ret)
4494                 return -EFAULT;
4495
4496         /*
4497          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4498          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4499          */
4500         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4501
4502         return 0;
4503
4504 err_size:
4505         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4506         return -E2BIG;
4507 }
4508
4509 /**
4510  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4511  * @pid: the pid in question.
4512  * @policy: new policy.
4513  * @param: structure containing the new RT priority.
4514  *
4515  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4516  */
4517 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4518 {
4519         if (policy < 0)
4520                 return -EINVAL;
4521
4522         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4523 }
4524
4525 /**
4526  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4527  * @pid: the pid in question.
4528  * @param: structure containing the new RT priority.
4529  *
4530  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4531  */
4532 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4533 {
4534         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4535 }
4536
4537 /**
4538  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4539  * @pid: the pid in question.
4540  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4541  * @flags: for future extension.
4542  */
4543 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4544                                unsigned int, flags)
4545 {
4546         struct sched_attr attr;
4547         struct task_struct *p;
4548         int retval;
4549
4550         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4554         if (retval)
4555                 return retval;
4556
4557         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4558                 return -EINVAL;
4559
4560         rcu_read_lock();
4561         retval = -ESRCH;
4562         p = find_process_by_pid(pid);
4563         if (p != NULL)
4564                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4565         rcu_read_unlock();
4566
4567         return retval;
4568 }
4569
4570 /**
4571  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4572  * @pid: the pid in question.
4573  *
4574  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4575  * code.
4576  */
4577 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4578 {
4579         struct task_struct *p;
4580         int retval;
4581
4582         if (pid < 0)
4583                 return -EINVAL;
4584
4585         retval = -ESRCH;
4586         rcu_read_lock();
4587         p = find_process_by_pid(pid);
4588         if (p) {
4589                 retval = security_task_getscheduler(p);
4590                 if (!retval)
4591                         retval = p->policy
4592                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4593         }
4594         rcu_read_unlock();
4595         return retval;
4596 }
4597
4598 /**
4599  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4600  * @pid: the pid in question.
4601  * @param: structure containing the RT priority.
4602  *
4603  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4604  * code.
4605  */
4606 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4607 {
4608         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4609         struct task_struct *p;
4610         int retval;
4611
4612         if (!param || pid < 0)
4613                 return -EINVAL;
4614
4615         rcu_read_lock();
4616         p = find_process_by_pid(pid);
4617         retval = -ESRCH;
4618         if (!p)
4619                 goto out_unlock;
4620
4621         retval = security_task_getscheduler(p);
4622         if (retval)
4623                 goto out_unlock;
4624
4625         if (task_has_rt_policy(p))
4626                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4627         rcu_read_unlock();
4628
4629         /*
4630          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4631          */
4632         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4633
4634         return retval;
4635
4636 out_unlock:
4637         rcu_read_unlock();
4638         return retval;
4639 }
4640
4641 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4642                            struct sched_attr *attr,
4643                            unsigned int usize)
4644 {
4645         int ret;
4646
4647         if (!access_ok(uattr, usize))
4648                 return -EFAULT;
4649
4650         /*
4651          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4652          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4653          * user-space does not get uncomplete information.
4654          */
4655         if (usize < sizeof(*attr)) {
4656                 unsigned char *addr;
4657                 unsigned char *end;
4658
4659                 addr = (void *)attr + usize;
4660                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4661
4662                 for (; addr < end; addr++) {
4663                         if (*addr)
4664                                 return -EFBIG;
4665                 }
4666
4667                 attr->size = usize;
4668         }
4669
4670         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4671         if (ret)
4672                 return -EFAULT;
4673
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 /**
4678  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4679  * @pid: the pid in question.
4680  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4681  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4682  * @flags: for future extension.
4683  */
4684 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4685                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4686 {
4687         struct sched_attr attr = {
4688                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4689         };
4690         struct task_struct *p;
4691         int retval;
4692
4693         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4694             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4695                 return -EINVAL;
4696
4697         rcu_read_lock();
4698         p = find_process_by_pid(pid);
4699         retval = -ESRCH;
4700         if (!p)
4701                 goto out_unlock;
4702
4703         retval = security_task_getscheduler(p);
4704         if (retval)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         attr.sched_policy = p->policy;
4708         if (p->sched_reset_on_fork)
4709                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4710         if (task_has_dl_policy(p))
4711                 __getparam_dl(p, &attr);
4712         else if (task_has_rt_policy(p))
4713                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4714         else
4715                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4716
4717         rcu_read_unlock();
4718
4719         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4720         return retval;
4721
4722 out_unlock:
4723         rcu_read_unlock();
4724         return retval;
4725 }
4726
4727 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4728 {
4729         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4730         struct task_struct *p;
4731         int retval;
4732
4733         rcu_read_lock();
4734
4735         p = find_process_by_pid(pid);
4736         if (!p) {
4737                 rcu_read_unlock();
4738                 return -ESRCH;
4739         }
4740
4741         /* Prevent p going away */
4742         get_task_struct(p);
4743         rcu_read_unlock();
4744
4745         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4746                 retval = -EINVAL;
4747                 goto out_put_task;
4748         }
4749         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4750                 retval = -ENOMEM;
4751                 goto out_put_task;
4752         }
4753         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4754                 retval = -ENOMEM;
4755                 goto out_free_cpus_allowed;
4756         }
4757         retval = -EPERM;
4758         if (!check_same_owner(p)) {
4759                 rcu_read_lock();
4760                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4761                         rcu_read_unlock();
4762                         goto out_free_new_mask;
4763                 }
4764                 rcu_read_unlock();
4765         }
4766
4767         retval = security_task_setscheduler(p);
4768         if (retval)
4769                 goto out_free_new_mask;
4770
4771
4772         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4773         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4774
4775         /*
4776          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4777          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4778          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4779          * root_domain.
4780          */
4781 #ifdef CONFIG_SMP
4782         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4783                 rcu_read_lock();
4784                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4785                         retval = -EBUSY;
4786                         rcu_read_unlock();
4787                         goto out_free_new_mask;
4788                 }
4789                 rcu_read_unlock();
4790         }
4791 #endif
4792 again:
4793         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4794
4795         if (!retval) {
4796                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4797                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4798                         /*
4799                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4800                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4801                          * cpuset's cpus_allowed
4802                          */
4803                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4804                         goto again;
4805                 }
4806         }
4807 out_free_new_mask:
4808         free_cpumask_var(new_mask);
4809 out_free_cpus_allowed:
4810         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4811 out_put_task:
4812         put_task_struct(p);
4813         return retval;
4814 }
4815
4816 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4817                              struct cpumask *new_mask)
4818 {
4819         if (len < cpumask_size())
4820                 cpumask_clear(new_mask);
4821         else if (len > cpumask_size())
4822                 len = cpumask_size();
4823
4824         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4825 }
4826
4827 /**
4828  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4829  * @pid: pid of the process
4830  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4831  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4832  *
4833  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4834  */
4835 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4836                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4837 {
4838         cpumask_var_t new_mask;
4839         int retval;
4840
4841         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4842                 return -ENOMEM;
4843
4844         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4845         if (retval == 0)
4846                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4847         free_cpumask_var(new_mask);
4848         return retval;
4849 }
4850
4851 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4852 {
4853         struct task_struct *p;
4854         unsigned long flags;
4855         int retval;
4856
4857         rcu_read_lock();
4858
4859         retval = -ESRCH;
4860         p = find_process_by_pid(pid);
4861         if (!p)
4862                 goto out_unlock;
4863
4864         retval = security_task_getscheduler(p);
4865         if (retval)
4866                 goto out_unlock;
4867
4868         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4869         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4870         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4871
4872 out_unlock:
4873         rcu_read_unlock();
4874
4875         return retval;
4876 }
4877
4878 /**
4879  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4880  * @pid: pid of the process
4881  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4882  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4883  *
4884  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4885  * error code otherwise.
4886  */
4887 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4888                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4889 {
4890         int ret;
4891         cpumask_var_t mask;
4892
4893         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4894                 return -EINVAL;
4895         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4896                 return -EINVAL;
4897
4898         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4899                 return -ENOMEM;
4900
4901         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4902         if (ret == 0) {
4903                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4904
4905                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4906                         ret = -EFAULT;
4907                 else
4908                         ret = retlen;
4909         }
4910         free_cpumask_var(mask);
4911
4912         return ret;
4913 }
4914
4915 /**
4916  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4917  *
4918  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4919  * other threads running on this CPU then this function will return.
4920  *
4921  * Return: 0.
4922  */
4923 static void do_sched_yield(void)
4924 {
4925         struct rq_flags rf;
4926         struct rq *rq;
4927
4928         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
4929
4930         schedstat_inc(rq->yld_count);
4931         current->sched_class->yield_task(rq);
4932
4933         /*
4934          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4935          * no need to preempt or enable interrupts:
4936          */
4937         preempt_disable();
4938         rq_unlock(rq, &rf);
4939         sched_preempt_enable_no_resched();
4940
4941         schedule();
4942 }
4943
4944 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4945 {
4946         do_sched_yield();
4947         return 0;
4948 }
4949
4950 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4951 int __sched _cond_resched(void)
4952 {
4953         if (should_resched(0)) {
4954                 preempt_schedule_common();
4955                 return 1;
4956         }
4957         rcu_all_qs();
4958         return 0;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4961 #endif
4962
4963 /*
4964  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4965  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4966  *
4967  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4968  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4969  * spin_unlock(), once by hand).
4970  */
4971 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4972 {
4973         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4974         int ret = 0;
4975
4976         lockdep_assert_held(lock);
4977
4978         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4979                 spin_unlock(lock);
4980                 if (resched)
4981                         preempt_schedule_common();
4982                 else
4983                         cpu_relax();
4984                 ret = 1;
4985                 spin_lock(lock);
4986         }
4987         return ret;
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4990
4991 /**
4992  * yield - yield the current processor to other threads.
4993  *
4994  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4995  *
4996  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4997  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4998  * it, its already broken.
4999  *
5000  * Typical broken usage is:
5001  *
5002  * while (!event)
5003  *      yield();
5004  *
5005  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5006  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5007  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5008  *
5009  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5010  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5011  * If you still want to use yield(), do not!
5012  */
5013 void __sched yield(void)
5014 {
5015         set_current_state(TASK_RUNNING);
5016         do_sched_yield();
5017 }
5018 EXPORT_SYMBOL(yield);
5019
5020 /**
5021  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5022  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5023  * processor it's on.
5024  * @p: target task
5025  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5026  *
5027  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5028  * can't go away on us before we can do any checks.
5029  *
5030  * Return:
5031  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5032  *      false (0) if we failed to boost the target.
5033  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5034  */
5035 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5036 {
5037         struct task_struct *curr = current;
5038         struct rq *rq, *p_rq;
5039         unsigned long flags;
5040         int yielded = 0;
5041
5042         local_irq_save(flags);
5043         rq = this_rq();
5044
5045 again:
5046         p_rq = task_rq(p);
5047         /*
5048          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5049          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5050          */
5051         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5052                 yielded = -ESRCH;
5053                 goto out_irq;
5054         }
5055
5056         double_rq_lock(rq, p_rq);
5057         if (task_rq(p) != p_rq) {
5058                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5059                 goto again;
5060         }
5061
5062         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5063                 goto out_unlock;
5064
5065         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5066                 goto out_unlock;
5067
5068         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5069                 goto out_unlock;
5070
5071         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5072         if (yielded) {
5073                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5074                 /*
5075                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5076                  * fairness.
5077                  */
5078                 if (preempt && rq != p_rq)
5079                         resched_curr(p_rq);
5080         }
5081
5082 out_unlock:
5083         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5084 out_irq:
5085         local_irq_restore(flags);
5086
5087         if (yielded > 0)
5088                 schedule();
5089
5090         return yielded;
5091 }
5092 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5093
5094 int io_schedule_prepare(void)
5095 {
5096         int old_iowait = current->in_iowait;
5097
5098         current->in_iowait = 1;
5099         blk_schedule_flush_plug(current);
5100
5101         return old_iowait;
5102 }
5103
5104 void io_schedule_finish(int token)
5105 {
5106         current->in_iowait = token;
5107 }
5108
5109 /*
5110  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5111  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5112  */
5113 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5114 {
5115         int token;
5116         long ret;
5117
5118         token = io_schedule_prepare();
5119         ret = schedule_timeout(timeout);
5120         io_schedule_finish(token);
5121
5122         return ret;
5123 }
5124 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5125
5126 void io_schedule(void)
5127 {
5128         int token;
5129
5130         token = io_schedule_prepare();
5131         schedule();
5132         io_schedule_finish(token);
5133 }
5134 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5135
5136 /**
5137  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5138  * @policy: scheduling class.
5139  *
5140  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5141  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5142  * On failure, a negative error code is returned.
5143  */
5144 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5145 {
5146         int ret = -EINVAL;
5147
5148         switch (policy) {
5149         case SCHED_FIFO:
5150         case SCHED_RR:
5151                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5152                 break;
5153         case SCHED_DEADLINE:
5154         case SCHED_NORMAL:
5155         case SCHED_BATCH:
5156         case SCHED_IDLE:
5157                 ret = 0;
5158                 break;
5159         }
5160         return ret;
5161 }
5162
5163 /**
5164  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5165  * @policy: scheduling class.
5166  *
5167  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5168  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5169  * On failure, a negative error code is returned.
5170  */
5171 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5172 {
5173         int ret = -EINVAL;
5174
5175         switch (policy) {
5176         case SCHED_FIFO:
5177         case SCHED_RR:
5178                 ret = 1;
5179                 break;
5180         case SCHED_DEADLINE:
5181         case SCHED_NORMAL:
5182         case SCHED_BATCH:
5183         case SCHED_IDLE:
5184                 ret = 0;
5185         }
5186         return ret;
5187 }
5188
5189 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5190 {
5191         struct task_struct *p;
5192         unsigned int time_slice;
5193         struct rq_flags rf;
5194         struct rq *rq;
5195         int retval;
5196
5197         if (pid < 0)
5198                 return -EINVAL;
5199
5200         retval = -ESRCH;
5201         rcu_read_lock();
5202         p = find_process_by_pid(pid);
5203         if (!p)
5204                 goto out_unlock;
5205
5206         retval = security_task_getscheduler(p);
5207         if (retval)
5208                 goto out_unlock;
5209
5210         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5211         time_slice = 0;
5212         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5213                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5214         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5215
5216         rcu_read_unlock();
5217         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5218         return 0;
5219
5220 out_unlock:
5221         rcu_read_unlock();
5222         return retval;
5223 }
5224
5225 /**
5226  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5227  * @pid: pid of the process.
5228  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5229  *
5230  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5231  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5232  *
5233  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5234  * an error code.
5235  */
5236 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5237                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
5238 {
5239         struct timespec64 t;
5240         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5241
5242         if (retval == 0)
5243                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5244
5245         return retval;
5246 }
5247
5248 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
5249 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
5250                 struct old_timespec32 __user *, interval)
5251 {
5252         struct timespec64 t;
5253         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5254
5255         if (retval == 0)
5256                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
5257         return retval;
5258 }
5259 #endif
5260
5261 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5262 {
5263         unsigned long free = 0;
5264         int ppid;
5265
5266         if (!try_get_task_stack(p))
5267                 return;
5268
5269         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5270
5271         if (p->state == TASK_RUNNING)
5272                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5273 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5274         free = stack_not_used(p);
5275 #endif
5276         ppid = 0;
5277         rcu_read_lock();
5278         if (pid_alive(p))
5279                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5280         rcu_read_unlock();
5281         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5282                 task_pid_nr(p), ppid,
5283                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5284
5285         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5286         show_stack(p, NULL);
5287         put_task_stack(p);
5288 }
5289 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5290
5291 static inline bool
5292 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5293 {
5294         /* no filter, everything matches */
5295         if (!state_filter)
5296                 return true;
5297
5298         /* filter, but doesn't match */
5299         if (!(p->state & state_filter))
5300                 return false;
5301
5302         /*
5303          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5304          * TASK_KILLABLE).
5305          */
5306         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5307                 return false;
5308
5309         return true;
5310 }
5311
5312
5313 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5314 {
5315         struct task_struct *g, *p;
5316
5317 #if BITS_PER_LONG == 32
5318         printk(KERN_INFO
5319                 "  task                PC stack   pid father\n");
5320 #else
5321         printk(KERN_INFO
5322                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5323 #endif
5324         rcu_read_lock();
5325         for_each_process_thread(g, p) {
5326                 /*
5327                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5328                  * console might take a lot of time:
5329                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5330                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5331                  * an IPI.
5332                  */
5333                 touch_nmi_watchdog();
5334                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5335                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5336                         sched_show_task(p);
5337         }
5338
5339 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5340         if (!state_filter)
5341                 sysrq_sched_debug_show();
5342 #endif
5343         rcu_read_unlock();
5344         /*
5345          * Only show locks if all tasks are dumped:
5346          */
5347         if (!state_filter)
5348                 debug_show_all_locks();
5349 }
5350
5351 /**
5352  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5353  * @idle: task in question
5354  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5355  *
5356  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5357  * flag, to make booting more robust.
5358  */
5359 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5360 {
5361         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5362         unsigned long flags;
5363
5364         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5365         raw_spin_lock(&rq->lock);
5366
5367         __sched_fork(0, idle);
5368         idle->state = TASK_RUNNING;
5369         idle->se.exec_start = sched_clock();
5370         idle->flags |= PF_IDLE;
5371
5372         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5373
5374 #ifdef CONFIG_SMP
5375         /*
5376          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5377          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5378          *
5379          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5380          */
5381         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5382 #endif
5383         /*
5384          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5385          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5386          * lockdep check in task_group() will fail.
5387          *
5388          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5389          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5390          *
5391          * Silence PROVE_RCU
5392          */
5393         rcu_read_lock();
5394         __set_task_cpu(idle, cpu);
5395         rcu_read_unlock();
5396
5397         rq->curr = rq->idle = idle;
5398         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5399 #ifdef CONFIG_SMP
5400         idle->on_cpu = 1;
5401 #endif
5402         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5403         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5404
5405         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5406         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5407
5408         /*
5409          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5410          */
5411         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5412         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5413         vtime_init_idle(idle, cpu);
5414 #ifdef CONFIG_SMP
5415         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5416 #endif
5417 }
5418
5419 #ifdef CONFIG_SMP
5420
5421 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5422                               const struct cpumask *trial)
5423 {
5424         int ret = 1;
5425
5426         if (!cpumask_weight(cur))
5427                 return ret;
5428
5429         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5430
5431         return ret;
5432 }
5433
5434 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5435                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5436 {
5437         int ret = 0;
5438
5439         /*
5440          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5441          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5442          * affinity and isolating such threads by their set of
5443          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5444          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5445          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5446          * before cpus_allowed may be changed.
5447          */
5448         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5449                 ret = -EINVAL;
5450                 goto out;
5451         }
5452
5453         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5454                                               cs_cpus_allowed))
5455                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5456
5457 out:
5458         return ret;
5459 }
5460
5461 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5462
5463 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5464 /* Migrate current task p to target_cpu */
5465 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5466 {
5467         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5468         int curr_cpu = task_cpu(p);
5469
5470         if (curr_cpu == target_cpu)
5471                 return 0;
5472
5473         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5474                 return -EINVAL;
5475
5476         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5477
5478         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5479         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5480 }
5481
5482 /*
5483  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5484  * tasks on the runqueues
5485  */
5486 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5487 {
5488         bool queued, running;
5489         struct rq_flags rf;
5490         struct rq *rq;
5491
5492         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5493         queued = task_on_rq_queued(p);
5494         running = task_current(rq, p);
5495
5496         if (queued)
5497                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5498         if (running)
5499                 put_prev_task(rq, p);
5500
5501         p->numa_preferred_nid = nid;
5502
5503         if (queued)
5504                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5505         if (running)
5506                 set_curr_task(rq, p);
5507         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5508 }
5509 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5510
5511 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5512 /*
5513  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5514  * offline.
5515  */
5516 void idle_task_exit(void)
5517 {
5518         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5519
5520         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5521
5522         if (mm != &init_mm) {
5523                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5524                 current->active_mm = &init_mm;
5525                 finish_arch_post_lock_switch();
5526         }
5527         mmdrop(mm);
5528 }
5529
5530 /*
5531  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5532  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5533  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5534  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5535  * calculation.
5536  *
5537  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5538  */
5539 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5540 {
5541         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5542         if (delta)
5543                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5544 }
5545
5546 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5547 {
5548 }
5549
5550 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5551         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5552 };
5553
5554 static struct task_struct fake_task = {
5555         /*
5556          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5557          */
5558         .prio = MAX_PRIO + 1,
5559         .sched_class = &fake_sched_class,
5560 };
5561
5562 /*
5563  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5564  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5565  *
5566  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5567  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5568  * because of lock validation efforts.
5569  */
5570 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5571 {
5572         struct rq *rq = dead_rq;
5573         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5574         struct rq_flags orf = *rf;
5575         int dest_cpu;
5576
5577         /*
5578          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5579          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5580          *
5581          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5582          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5583          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5584          * done here.
5585          */
5586         rq->stop = NULL;
5587
5588         /*
5589          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5590          * class method both need to have an up-to-date
5591          * value of rq->clock[_task]
5592          */
5593         update_rq_clock(rq);
5594
5595         for (;;) {
5596                 /*
5597                  * There's this thread running, bail when that's the only
5598                  * remaining thread:
5599                  */
5600                 if (rq->nr_running == 1)
5601                         break;
5602
5603                 /*
5604                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5605                  */
5606                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5607                 BUG_ON(!next);
5608                 put_prev_task(rq, next);
5609
5610                 /*
5611                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5612                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5613                  * stabilizes the mask.
5614                  *
5615                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5616                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5617                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5618                  */
5619                 rq_unlock(rq, rf);
5620                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5621                 rq_relock(rq, rf);
5622
5623                 /*
5624                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5625                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5626                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5627                  */
5628                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5629                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5630                         continue;
5631                 }
5632
5633                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5634                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5635                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5636                 if (rq != dead_rq) {
5637                         rq_unlock(rq, rf);
5638                         rq = dead_rq;
5639                         *rf = orf;
5640                         rq_relock(rq, rf);
5641                 }
5642                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5643         }
5644
5645         rq->stop = stop;
5646 }
5647 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5648
5649 void set_rq_online(struct rq *rq)
5650 {
5651         if (!rq->online) {
5652                 const struct sched_class *class;
5653
5654                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5655                 rq->online = 1;
5656
5657                 for_each_class(class) {
5658                         if (class->rq_online)
5659                                 class->rq_online(rq);
5660                 }
5661         }
5662 }
5663
5664 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5665 {
5666         if (rq->online) {
5667                 const struct sched_class *class;
5668
5669                 for_each_class(class) {
5670                         if (class->rq_offline)
5671                                 class->rq_offline(rq);
5672                 }
5673
5674                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5675                 rq->online = 0;
5676         }
5677 }
5678
5679 /*
5680  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5681  */
5682 static int num_cpus_frozen;
5683
5684 /*
5685  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5686  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5687  * around partition_sched_domains().
5688  *
5689  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5690  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5691  */
5692 static void cpuset_cpu_active(void)
5693 {
5694         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5695                 /*
5696                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5697                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5698                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5699                  * domain, ignoring cpusets.
5700                  */
5701                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5702                 if (--num_cpus_frozen)
5703                         return;
5704                 /*
5705                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5706                  * restore the original sched domains by considering the
5707                  * cpuset configurations.
5708                  */
5709                 cpuset_force_rebuild();
5710         }
5711         cpuset_update_active_cpus();
5712 }
5713
5714 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5715 {
5716         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5717                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5718                         return -EBUSY;
5719                 cpuset_update_active_cpus();
5720         } else {
5721                 num_cpus_frozen++;
5722                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5723         }
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5728 {
5729         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5730         struct rq_flags rf;
5731
5732 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5733         /*
5734          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5735          */
5736         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5737                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
5738 #endif
5739         set_cpu_active(cpu, true);
5740
5741         if (sched_smp_initialized) {
5742                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5743                 cpuset_cpu_active();
5744         }
5745
5746         /*
5747          * Put the rq online, if not already. This happens:
5748          *
5749          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5750          *    after all CPUs have been brought up.
5751          *
5752          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5753          *    domains.
5754          */
5755         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5756         if (rq->rd) {
5757                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5758                 set_rq_online(rq);
5759         }
5760         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5761
5762         update_max_interval();
5763
5764         return 0;
5765 }
5766
5767 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5768 {
5769         int ret;
5770
5771         set_cpu_active(cpu, false);
5772         /*
5773          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5774          * users of this state to go away such that all new such users will
5775          * observe it.
5776          *
5777          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5778          */
5779         synchronize_rcu();
5780
5781 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5782         /*
5783          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5784          */
5785         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5786                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
5787 #endif
5788
5789         if (!sched_smp_initialized)
5790                 return 0;
5791
5792         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5793         if (ret) {
5794                 set_cpu_active(cpu, true);
5795                 return ret;
5796         }
5797         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5802 {
5803         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5804
5805         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5806         update_max_interval();
5807 }
5808
5809 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5810 {
5811         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5812         sched_tick_start(cpu);
5813         return 0;
5814 }
5815
5816 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5817 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5818 {
5819         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5820         struct rq_flags rf;
5821
5822         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5823         sched_ttwu_pending();
5824         sched_tick_stop(cpu);
5825
5826         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5827         if (rq->rd) {
5828                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5829                 set_rq_offline(rq);
5830         }
5831         migrate_tasks(rq, &rf);
5832         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5833         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5834
5835         calc_load_migrate(rq);
5836         update_max_interval();
5837         nohz_balance_exit_idle(rq);
5838         hrtick_clear(rq);
5839         return 0;
5840 }
5841 #endif
5842
5843 void __init sched_init_smp(void)
5844 {
5845         sched_init_numa();
5846
5847         /*
5848          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5849          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5850          * happen.
5851          */
5852         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5853         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5854         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5855
5856         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5857         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5858                 BUG();
5859         sched_init_granularity();
5860
5861         init_sched_rt_class();
5862         init_sched_dl_class();
5863
5864         sched_smp_initialized = true;
5865 }
5866
5867 static int __init migration_init(void)
5868 {
5869         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
5870         return 0;
5871 }
5872 early_initcall(migration_init);
5873
5874 #else
5875 void __init sched_init_smp(void)
5876 {
5877         sched_init_granularity();
5878 }
5879 #endif /* CONFIG_SMP */
5880
5881 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5882 {
5883         return in_lock_functions(addr) ||
5884                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5885                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5886 }
5887
5888 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5889 /*
5890  * Default task group.
5891  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5892  */
5893 struct task_group root_task_group;
5894 LIST_HEAD(task_groups);
5895
5896 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5897 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5898 #endif
5899
5900 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5901 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5902
5903 void __init sched_init(void)
5904 {
5905         int i, j;
5906         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5907
5908         wait_bit_init();
5909
5910 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5911         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5912 #endif
5913 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5914         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5915 #endif
5916         if (alloc_size) {
5917                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5918
5919 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5920                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5921                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5922
5923                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5924                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5925
5926 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5927 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5928                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5929                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5930
5931                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5932                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5933
5934 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5935         }
5936 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5937         for_each_possible_cpu(i) {
5938                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5939                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5940                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5941                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5942         }
5943 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5944
5945         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5946         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5947
5948 #ifdef CONFIG_SMP
5949         init_defrootdomain();
5950 #endif
5951
5952 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5953         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5954                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5955 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5956
5957 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5958         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5959
5960         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5961         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5962         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5963         autogroup_init(&init_task);
5964 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5965
5966         for_each_possible_cpu(i) {
5967                 struct rq *rq;
5968
5969                 rq = cpu_rq(i);
5970                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5971                 rq->nr_running = 0;
5972                 rq->calc_load_active = 0;
5973                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5974                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5975                 init_rt_rq(&rq->rt);
5976                 init_dl_rq(&rq->dl);
5977 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5978                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5979                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5980                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5981                 /*
5982                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5983                  *
5984                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5985                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5986                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5987                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5988                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
5989                  * (se->load.weight).
5990                  *
5991                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
5992                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
5993                  * then A0's share of the CPU resource is:
5994                  *
5995                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
5996                  *
5997                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
5998                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
5999                  */
6000                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6001                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6002 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6003
6004                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6005 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6006                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6007 #endif
6008
6009                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6010                         rq->cpu_load[j] = 0;
6011
6012 #ifdef CONFIG_SMP
6013                 rq->sd = NULL;
6014                 rq->rd = NULL;
6015                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6016                 rq->balance_callback = NULL;
6017                 rq->active_balance = 0;
6018                 rq->next_balance = jiffies;
6019                 rq->push_cpu = 0;
6020                 rq->cpu = i;
6021                 rq->online = 0;
6022                 rq->idle_stamp = 0;
6023                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6024                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6025
6026                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6027
6028                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6029 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6030                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6031                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6032                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6033 #endif
6034 #endif /* CONFIG_SMP */
6035                 hrtick_rq_init(rq);
6036                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6037         }
6038
6039         set_load_weight(&init_task, false);
6040
6041         /*
6042          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6043          */
6044         mmgrab(&init_mm);
6045         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6046
6047         /*
6048          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6049          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6050          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6051          * when this runqueue becomes "idle".
6052          */
6053         init_idle(current, smp_processor_id());
6054
6055         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6056
6057 #ifdef CONFIG_SMP
6058         idle_thread_set_boot_cpu();
6059 #endif
6060         init_sched_fair_class();
6061
6062         init_schedstats();
6063
6064         psi_init();
6065
6066         scheduler_running = 1;
6067 }
6068
6069 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6070 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6071 {
6072         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6073
6074         return (nested == preempt_offset);
6075 }
6076
6077 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6078 {
6079         /*
6080          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6081          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6082          * otherwise we will destroy state.
6083          */
6084         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6085                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6086                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6087                         current->state,
6088                         (void *)current->task_state_change,
6089                         (void *)current->task_state_change);
6090
6091         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6092 }
6093 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6094
6095 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6096 {
6097         /* Ratelimiting timestamp: */
6098         static unsigned long prev_jiffy;
6099
6100         unsigned long preempt_disable_ip;
6101
6102         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6103         rcu_sleep_check();
6104
6105         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6106              !is_idle_task(current)) ||
6107             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6108             oops_in_progress)
6109                 return;
6110
6111         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6112                 return;
6113         prev_jiffy = jiffies;
6114
6115         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6116         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6117
6118         printk(KERN_ERR
6119                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6120                         file, line);
6121         printk(KERN_ERR
6122                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6123                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6124                         current->pid, current->comm);
6125
6126         if (task_stack_end_corrupted(current))
6127                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6128
6129         debug_show_held_locks(current);
6130         if (irqs_disabled())
6131                 print_irqtrace_events(current);
6132         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6133             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6134                 pr_err("Preemption disabled at:");
6135                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6136                 pr_cont("\n");
6137         }
6138         dump_stack();
6139         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6140 }
6141 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6142
6143 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6144 {
6145         static unsigned long prev_jiffy;
6146
6147         if (irqs_disabled())
6148                 return;
6149
6150         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
6151                 return;
6152
6153         if (preempt_count() > preempt_offset)
6154                 return;
6155
6156         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6157                 return;
6158         prev_jiffy = jiffies;
6159
6160         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
6161         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6162                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6163                         current->pid, current->comm);
6164
6165         debug_show_held_locks(current);
6166         dump_stack();
6167         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6168 }
6169 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
6170 #endif
6171
6172 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6173 void normalize_rt_tasks(void)
6174 {
6175         struct task_struct *g, *p;
6176         struct sched_attr attr = {
6177                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6178         };
6179
6180         read_lock(&tasklist_lock);
6181         for_each_process_thread(g, p) {
6182                 /*
6183                  * Only normalize user tasks:
6184                  */
6185                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6186                         continue;
6187
6188                 p->se.exec_start = 0;
6189                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6190                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6191                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6192
6193                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6194                         /*
6195                          * Renice negative nice level userspace
6196                          * tasks back to 0:
6197                          */
6198                         if (task_nice(p) < 0)
6199                                 set_user_nice(p, 0);
6200                         continue;
6201                 }
6202
6203                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6204         }
6205         read_unlock(&tasklist_lock);
6206 }
6207
6208 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6209
6210 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6211 /*
6212  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6213  *
6214  * They can only be called when the whole system has been
6215  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6216  * activity can take place. Using them for anything else would
6217  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6218  * under any other configuration.
6219  */
6220
6221 /**
6222  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6223  * @cpu: the processor in question.
6224  *
6225  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6226  *
6227  * Return: The current task for @cpu.
6228  */
6229 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6230 {
6231         return cpu_curr(cpu);
6232 }
6233
6234 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6235
6236 #ifdef CONFIG_IA64
6237 /**
6238  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6239  * @cpu: the processor in question.
6240  * @p: the task pointer to set.
6241  *
6242  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6243  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6244  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6245  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6246  * and caller must save the original value of the current task (see
6247  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6248  * re-starting the system.
6249  *
6250  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6251  */
6252 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6253 {
6254         cpu_curr(cpu) = p;
6255 }
6256
6257 #endif
6258
6259 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6260 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6261 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6262
6263 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6264 {
6265         free_fair_sched_group(tg);
6266         free_rt_sched_group(tg);
6267         autogroup_free(tg);
6268         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6269 }
6270
6271 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6272 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6273 {
6274         struct task_group *tg;
6275
6276         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6277         if (!tg)
6278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6279
6280         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6281                 goto err;
6282
6283         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6284                 goto err;
6285
6286         return tg;
6287
6288 err:
6289         sched_free_group(tg);
6290         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6291 }
6292
6293 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6294 {
6295         unsigned long flags;
6296
6297         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6298         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6299
6300         /* Root should already exist: */
6301         WARN_ON(!parent);
6302
6303         tg->parent = parent;
6304         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6305         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6306         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6307
6308         online_fair_sched_group(tg);
6309 }
6310
6311 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6312 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6313 {
6314         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6315         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6316 }
6317
6318 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6319 {
6320         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6321         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6322 }
6323
6324 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6325 {
6326         unsigned long flags;
6327
6328         /* End participation in shares distribution: */
6329         unregister_fair_sched_group(tg);
6330
6331         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6332         list_del_rcu(&tg->list);
6333         list_del_rcu(&tg->siblings);
6334         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6335 }
6336
6337 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6338 {
6339         struct task_group *tg;
6340
6341         /*
6342          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6343          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6344          * to prevent lockdep warnings.
6345          */
6346         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6347                           struct task_group, css);
6348         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6349         tsk->sched_task_group = tg;
6350
6351 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6352         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6353                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6354         else
6355 #endif
6356                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6357 }
6358
6359 /*
6360  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6361  *
6362  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6363  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6364  * its new group.
6365  */
6366 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6367 {
6368         int queued, running, queue_flags =
6369                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6370         struct rq_flags rf;
6371         struct rq *rq;
6372
6373         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6374         update_rq_clock(rq);
6375
6376         running = task_current(rq, tsk);
6377         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6378
6379         if (queued)
6380                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6381         if (running)
6382                 put_prev_task(rq, tsk);
6383
6384         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6385
6386         if (queued)
6387                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6388         if (running)
6389                 set_curr_task(rq, tsk);
6390
6391         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6392 }
6393
6394 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6395 {
6396         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6397 }
6398
6399 static struct cgroup_subsys_state *
6400 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6401 {
6402         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6403         struct task_group *tg;
6404
6405         if (!parent) {
6406                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6407                 return &root_task_group.css;
6408         }
6409
6410         tg = sched_create_group(parent);
6411         if (IS_ERR(tg))
6412                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6413
6414         return &tg->css;
6415 }
6416
6417 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6418 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6419 {
6420         struct task_group *tg = css_tg(css);
6421         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6422
6423         if (parent)
6424                 sched_online_group(tg, parent);
6425         return 0;
6426 }
6427
6428 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6429 {
6430         struct task_group *tg = css_tg(css);
6431
6432         sched_offline_group(tg);
6433 }
6434
6435 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6436 {
6437         struct task_group *tg = css_tg(css);
6438
6439         /*
6440          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6441          */
6442         sched_free_group(tg);
6443 }
6444
6445 /*
6446  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6447  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6448  */
6449 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6450 {
6451         struct rq_flags rf;
6452         struct rq *rq;
6453
6454         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6455
6456         update_rq_clock(rq);
6457         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6458
6459         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6460 }
6461
6462 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6463 {
6464         struct task_struct *task;
6465         struct cgroup_subsys_state *css;
6466         int ret = 0;
6467
6468         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6469 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6470                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6471                         return -EINVAL;
6472 #else
6473                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6474                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6475                         return -EINVAL;
6476 #endif
6477                 /*
6478                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6479                  * running, we're sure to observe its full state.
6480                  */
6481                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6482                 /*
6483                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6484                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6485                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6486                  */
6487                 if (task->state == TASK_NEW)
6488                         ret = -EINVAL;
6489                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6490
6491                 if (ret)
6492                         break;
6493         }
6494         return ret;
6495 }
6496
6497 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6498 {
6499         struct task_struct *task;
6500         struct cgroup_subsys_state *css;
6501
6502         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6503                 sched_move_task(task);
6504 }
6505
6506 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6507 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6508                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6509 {
6510         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6511                 shareval = MAX_SHARES;
6512         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6513 }
6514
6515 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6516                                struct cftype *cft)
6517 {
6518         struct task_group *tg = css_tg(css);
6519
6520         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6521 }
6522
6523 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6524 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6525
6526 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6527 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6528
6529 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6530
6531 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6532 {
6533         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6534         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6535
6536         if (tg == &root_task_group)
6537                 return -EINVAL;
6538
6539         /*
6540          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6541          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6542          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6543          */
6544         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6545                 return -EINVAL;
6546
6547         /*
6548          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6549          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6550          * feasibility.
6551          */
6552         if (period > max_cfs_quota_period)
6553                 return -EINVAL;
6554
6555         /*
6556          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6557          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6558          */
6559         get_online_cpus();
6560         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6561         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6562         if (ret)
6563                 goto out_unlock;
6564
6565         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6566         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6567         /*
6568          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6569          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6570          */
6571         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6572                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6573         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6574         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6575         cfs_b->quota = quota;
6576
6577         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6578
6579         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6580         if (runtime_enabled)
6581                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6582
6583         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6584
6585         for_each_online_cpu(i) {
6586                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6587                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6588                 struct rq_flags rf;
6589
6590                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6591                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6592                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6593
6594                 if (cfs_rq->throttled)
6595                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6596                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6597         }
6598         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6599                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6600 out_unlock:
6601         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6602         put_online_cpus();
6603
6604         return ret;
6605 }
6606
6607 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6608 {
6609         u64 quota, period;
6610
6611         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6612         if (cfs_quota_us < 0)
6613                 quota = RUNTIME_INF;
6614         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6615                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6616         else
6617                 return -EINVAL;
6618
6619         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6620 }
6621
6622 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6623 {
6624         u64 quota_us;
6625
6626         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6627                 return -1;
6628
6629         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6630         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6631
6632         return quota_us;
6633 }
6634
6635 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6636 {
6637         u64 quota, period;
6638
6639         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6640                 return -EINVAL;
6641
6642         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6643         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6644
6645         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6646 }
6647
6648 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6649 {
6650         u64 cfs_period_us;
6651
6652         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6653         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6654
6655         return cfs_period_us;
6656 }
6657
6658 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6659                                   struct cftype *cft)
6660 {
6661         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6662 }
6663
6664 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6665                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6666 {
6667         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6668 }
6669
6670 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6671                                    struct cftype *cft)
6672 {
6673         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6674 }
6675
6676 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6677                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6678 {
6679         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6680 }
6681
6682 struct cfs_schedulable_data {
6683         struct task_group *tg;
6684         u64 period, quota;
6685 };
6686
6687 /*
6688  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6689  * note: units are usecs
6690  */
6691 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6692                                struct cfs_schedulable_data *d)
6693 {
6694         u64 quota, period;
6695
6696         if (tg == d->tg) {
6697                 period = d->period;
6698                 quota = d->quota;
6699         } else {
6700                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6701                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6702         }
6703
6704         /* note: these should typically be equivalent */
6705         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6706                 return RUNTIME_INF;
6707
6708         return to_ratio(period, quota);
6709 }
6710
6711 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6712 {
6713         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6714         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6715         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6716
6717         if (!tg->parent) {
6718                 quota = RUNTIME_INF;
6719         } else {
6720                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6721
6722                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6723                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6724
6725                 /*
6726                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6727                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6728                  * limit is set:
6729                  */
6730                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6731                         quota = min(quota, parent_quota);
6732                 } else {
6733                         if (quota == RUNTIME_INF)
6734                                 quota = parent_quota;
6735                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6736                                 return -EINVAL;
6737                 }
6738         }
6739         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6740
6741         return 0;
6742 }
6743
6744 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6745 {
6746         int ret;
6747         struct cfs_schedulable_data data = {
6748                 .tg = tg,
6749                 .period = period,
6750                 .quota = quota,
6751         };
6752
6753         if (quota != RUNTIME_INF) {
6754                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6755                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6756         }
6757
6758         rcu_read_lock();
6759         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6760         rcu_read_unlock();
6761
6762         return ret;
6763 }
6764
6765 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6766 {
6767         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6768         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6769
6770         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6771         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6772         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6773
6774         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6775                 u64 ws = 0;
6776                 int i;
6777
6778                 for_each_possible_cpu(i)
6779                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6780
6781                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6782         }
6783
6784         return 0;
6785 }
6786 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6787 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6788
6789 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6790 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6791                                 struct cftype *cft, s64 val)
6792 {
6793         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6794 }
6795
6796 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6797                                struct cftype *cft)
6798 {
6799         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6800 }
6801
6802 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6803                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6804 {
6805         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6806 }
6807
6808 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6809                                    struct cftype *cft)
6810 {
6811         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6812 }
6813 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6814
6815 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6817         {
6818                 .name = "shares",
6819                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6820                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6821         },
6822 #endif
6823 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6824         {
6825                 .name = "cfs_quota_us",
6826                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6827                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6828         },
6829         {
6830                 .name = "cfs_period_us",
6831                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6832                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6833         },
6834         {
6835                 .name = "stat",
6836                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6837         },
6838 #endif
6839 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6840         {
6841                 .name = "rt_runtime_us",
6842                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6843                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6844         },
6845         {
6846                 .name = "rt_period_us",
6847                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6848                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6849         },
6850 #endif
6851         { }     /* Terminate */
6852 };
6853
6854 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6855                                struct cgroup_subsys_state *css)
6856 {
6857 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6858         {
6859                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6860                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6861                 u64 throttled_usec;
6862
6863                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6864                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6865
6866                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6867                            "nr_throttled %d\n"
6868                            "throttled_usec %llu\n",
6869                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6870                            throttled_usec);
6871         }
6872 #endif
6873         return 0;
6874 }
6875
6876 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6877 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6878                                struct cftype *cft)
6879 {
6880         struct task_group *tg = css_tg(css);
6881         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6882
6883         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6884 }
6885
6886 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6887                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6888 {
6889         /*
6890          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6891          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6892          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6893          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6894          * the original value over the entire range.
6895          */
6896         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6897                 return -ERANGE;
6898
6899         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6900
6901         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6902 }
6903
6904 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6905                                     struct cftype *cft)
6906 {
6907         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6908         int last_delta = INT_MAX;
6909         int prio, delta;
6910
6911         /* find the closest nice value to the current weight */
6912         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6913                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6914                 if (delta >= last_delta)
6915                         break;
6916                 last_delta = delta;
6917         }
6918
6919         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6920 }
6921
6922 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6923                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6924 {
6925         unsigned long weight;
6926         int idx;
6927
6928         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6929                 return -ERANGE;
6930
6931         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6932         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6933         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6934
6935         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6936 }
6937 #endif
6938
6939 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6940                                                   long period, long quota)
6941 {
6942         if (quota < 0)
6943                 seq_puts(sf, "max");
6944         else
6945                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6946
6947         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6948 }
6949
6950 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6951 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6952                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6953 {
6954         char tok[21];   /* U64_MAX */
6955
6956         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
6957                 return -EINVAL;
6958
6959         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6960
6961         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6962                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6963         else if (!strcmp(tok, "max"))
6964                 *quotap = RUNTIME_INF;
6965         else
6966                 return -EINVAL;
6967
6968         return 0;
6969 }
6970
6971 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6972 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6973 {
6974         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6975
6976         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6977         return 0;
6978 }
6979
6980 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6981                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6982 {
6983         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6984         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6985         u64 quota;
6986         int ret;
6987
6988         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6989         if (!ret)
6990                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6991         return ret ?: nbytes;
6992 }
6993 #endif
6994
6995 static struct cftype cpu_files[] = {
6996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6997         {
6998                 .name = "weight",
6999                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7000                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7001                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7002         },
7003         {
7004                 .name = "weight.nice",
7005                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7006                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7007                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7008         },
7009 #endif
7010 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7011         {
7012                 .name = "max",
7013                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7014                 .seq_show = cpu_max_show,
7015                 .write = cpu_max_write,
7016         },
7017 #endif
7018         { }     /* terminate */
7019 };
7020
7021 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7022         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7023         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7024         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7025         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7026         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7027         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7028         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7029         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7030         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7031         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7032         .early_init     = true,
7033         .threaded       = true,
7034 };
7035
7036 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7037
7038 void dump_cpu_task(int cpu)
7039 {
7040         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7041         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7042 }
7043
7044 /*
7045  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7046  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7047  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7048  * that remained on nice 0.
7049  *
7050  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7051  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7052  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7053  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7054  * the relative distance between them is ~25%.)
7055  */
7056 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7057  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7058  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7059  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7060  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7061  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7062  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7063  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7064  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7065 };
7066
7067 /*
7068  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7069  *
7070  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7071  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7072  * into multiplications:
7073  */
7074 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7075  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7076  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7077  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7078  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7079  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7080  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7081  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7082  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7083 };
7084
7085 #undef CREATE_TRACE_POINTS