Merge branches 'work.misc' and 'work.dcache' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock, the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
114                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
115                  */
116                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
117                         rq_pin_lock(rq, rf);
118                         return rq;
119                 }
120                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
121                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
122
123                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
124                         cpu_relax();
125         }
126 }
127
128 /*
129  * RQ-clock updating methods:
130  */
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
133 {
134 /*
135  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
136  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
137  */
138 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
139         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
140 #endif
141 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
142         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
143
144         /*
145          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
146          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
147          * {soft,}irq region.
148          *
149          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
150          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
151          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
152          * monotonic.
153          *
154          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
155          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
156          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
157          * atomic ops.
158          */
159         if (irq_delta > delta)
160                 irq_delta = delta;
161
162         rq->prev_irq_time += irq_delta;
163         delta -= irq_delta;
164 #endif
165 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
166         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
167                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
168                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
169
170                 if (unlikely(steal > delta))
171                         steal = delta;
172
173                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
174                 delta -= steal;
175         }
176 #endif
177
178         rq->clock_task += delta;
179
180 #ifdef HAVE_SCHED_AVG_IRQ
181         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
182                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
183 #endif
184 }
185
186 void update_rq_clock(struct rq *rq)
187 {
188         s64 delta;
189
190         lockdep_assert_held(&rq->lock);
191
192         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
193                 return;
194
195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
196         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
197                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
198         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
199 #endif
200
201         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
202         if (delta < 0)
203                 return;
204         rq->clock += delta;
205         update_rq_clock_task(rq, delta);
206 }
207
208
209 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
210 /*
211  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
212  */
213
214 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
215 {
216         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
217                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
218 }
219
220 /*
221  * High-resolution timer tick.
222  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
223  */
224 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
225 {
226         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
227         struct rq_flags rf;
228
229         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
230
231         rq_lock(rq, &rf);
232         update_rq_clock(rq);
233         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
234         rq_unlock(rq, &rf);
235
236         return HRTIMER_NORESTART;
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SMP
240
241 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
242 {
243         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
244
245         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
246 }
247
248 /*
249  * called from hardirq (IPI) context
250  */
251 static void __hrtick_start(void *arg)
252 {
253         struct rq *rq = arg;
254         struct rq_flags rf;
255
256         rq_lock(rq, &rf);
257         __hrtick_restart(rq);
258         rq->hrtick_csd_pending = 0;
259         rq_unlock(rq, &rf);
260 }
261
262 /*
263  * Called to set the hrtick timer state.
264  *
265  * called with rq->lock held and irqs disabled
266  */
267 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
268 {
269         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
270         ktime_t time;
271         s64 delta;
272
273         /*
274          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
275          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
276          */
277         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
278         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
279
280         hrtimer_set_expires(timer, time);
281
282         if (rq == this_rq()) {
283                 __hrtick_restart(rq);
284         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
285                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
286                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
287         }
288 }
289
290 #else
291 /*
292  * Called to set the hrtick timer state.
293  *
294  * called with rq->lock held and irqs disabled
295  */
296 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
297 {
298         /*
299          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
300          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
301          */
302         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
303         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
304                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
305 }
306 #endif /* CONFIG_SMP */
307
308 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
309 {
310 #ifdef CONFIG_SMP
311         rq->hrtick_csd_pending = 0;
312
313         rq->hrtick_csd.flags = 0;
314         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
315         rq->hrtick_csd.info = rq;
316 #endif
317
318         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
319         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
320 }
321 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
323 {
324 }
325
326 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
327 {
328 }
329 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
330
331 /*
332  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
333  */
334 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
335         ({                                                              \
336                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
337                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
338                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
339                                                                         \
340                 for (;;) {                                              \
341                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
342                         if (_old == _val)                               \
343                                 break;                                  \
344                         _val = _old;                                    \
345                 }                                                       \
346         _old;                                                           \
347 })
348
349 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
350 /*
351  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
352  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
353  * spurious IPIs.
354  */
355 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
359 }
360
361 /*
362  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
363  *
364  * If this returns true, then the idle task promises to call
365  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
366  */
367 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
368 {
369         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
370         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
371
372         for (;;) {
373                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
374                         return false;
375                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
376                         return true;
377                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
378                 if (old == val)
379                         break;
380                 val = old;
381         }
382         return true;
383 }
384
385 #else
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         set_tsk_need_resched(p);
389         return true;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_SMP
393 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
394 {
395         return false;
396 }
397 #endif
398 #endif
399
400 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
401 {
402         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
403
404         /*
405          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
406          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
407          * wakeup due to that.
408          *
409          * This cmpxchg() executes a full barrier, which pairs with the full
410          * barrier executed by the wakeup in wake_up_q().
411          */
412         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
413                 return;
414
415         get_task_struct(task);
416
417         /*
418          * The head is context local, there can be no concurrency.
419          */
420         *head->lastp = node;
421         head->lastp = &node->next;
422 }
423
424 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
425 {
426         struct wake_q_node *node = head->first;
427
428         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
429                 struct task_struct *task;
430
431                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
432                 BUG_ON(!task);
433                 /* Task can safely be re-inserted now: */
434                 node = node->next;
435                 task->wake_q.next = NULL;
436
437                 /*
438                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
439                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
440                  */
441                 wake_up_process(task);
442                 put_task_struct(task);
443         }
444 }
445
446 /*
447  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
448  *
449  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
450  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
451  * the target CPU.
452  */
453 void resched_curr(struct rq *rq)
454 {
455         struct task_struct *curr = rq->curr;
456         int cpu;
457
458         lockdep_assert_held(&rq->lock);
459
460         if (test_tsk_need_resched(curr))
461                 return;
462
463         cpu = cpu_of(rq);
464
465         if (cpu == smp_processor_id()) {
466                 set_tsk_need_resched(curr);
467                 set_preempt_need_resched();
468                 return;
469         }
470
471         if (set_nr_and_not_polling(curr))
472                 smp_send_reschedule(cpu);
473         else
474                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
475 }
476
477 void resched_cpu(int cpu)
478 {
479         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
480         unsigned long flags;
481
482         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
483         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
484                 resched_curr(rq);
485         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
486 }
487
488 #ifdef CONFIG_SMP
489 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
490 /*
491  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
492  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
493  *
494  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
495  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
496  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
497  */
498 int get_nohz_timer_target(void)
499 {
500         int i, cpu = smp_processor_id();
501         struct sched_domain *sd;
502
503         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
504                 return cpu;
505
506         rcu_read_lock();
507         for_each_domain(cpu, sd) {
508                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
509                         if (cpu == i)
510                                 continue;
511
512                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
513                                 cpu = i;
514                                 goto unlock;
515                         }
516                 }
517         }
518
519         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
520                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
521 unlock:
522         rcu_read_unlock();
523         return cpu;
524 }
525
526 /*
527  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
528  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
529  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
530  * idle system the next event might even be infinite time into the
531  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
532  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
533  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
534  * wheel for the next timer event.
535  */
536 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
537 {
538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
539
540         if (cpu == smp_processor_id())
541                 return;
542
543         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
544                 smp_send_reschedule(cpu);
545         else
546                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
547 }
548
549 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
550 {
551         /*
552          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
553          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
554          * If needed we can still optimize that later with an
555          * empty IRQ.
556          */
557         if (cpu_is_offline(cpu))
558                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
559         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
560                 if (cpu != smp_processor_id() ||
561                     tick_nohz_tick_stopped())
562                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
563                 return true;
564         }
565
566         return false;
567 }
568
569 /*
570  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
571  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
572  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
573  */
574 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
575 {
576         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
577                 wake_up_idle_cpu(cpu);
578 }
579
580 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
581 {
582         int cpu = smp_processor_id();
583
584         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
585                 return false;
586
587         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
588                 return true;
589
590         /*
591          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
592          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
593          */
594         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
595         return false;
596 }
597
598 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
599
600 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
601 {
602         return false;
603 }
604
605 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
606
607 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
608 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
609 {
610         int fifo_nr_running;
611
612         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
613         if (rq->dl.dl_nr_running)
614                 return false;
615
616         /*
617          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
618          * actual RR behaviour.
619          */
620         if (rq->rt.rr_nr_running) {
621                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
622                         return true;
623                 else
624                         return false;
625         }
626
627         /*
628          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
629          * forced preemption between FIFO tasks.
630          */
631         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
632         if (fifo_nr_running)
633                 return true;
634
635         /*
636          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
637          * if there's more than one we need the tick for involuntary
638          * preemption.
639          */
640         if (rq->nr_running > 1)
641                 return false;
642
643         return true;
644 }
645 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
694 {
695         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
696         struct load_weight *load = &p->se.load;
697
698         /*
699          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
700          */
701         if (idle_policy(p->policy)) {
702                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
703                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
704                 return;
705         }
706
707         /*
708          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
709          * weight
710          */
711         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
712                 reweight_task(p, prio);
713         } else {
714                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
715                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
716         }
717 }
718
719 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
720 {
721         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
722                 update_rq_clock(rq);
723
724         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
725                 sched_info_queued(rq, p);
726
727         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
728 }
729
730 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
731 {
732         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
733                 update_rq_clock(rq);
734
735         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
736                 sched_info_dequeued(rq, p);
737
738         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
739 }
740
741 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
742 {
743         if (task_contributes_to_load(p))
744                 rq->nr_uninterruptible--;
745
746         enqueue_task(rq, p, flags);
747 }
748
749 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
750 {
751         if (task_contributes_to_load(p))
752                 rq->nr_uninterruptible++;
753
754         dequeue_task(rq, p, flags);
755 }
756
757 /*
758  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
759  */
760 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
761 {
762         return p->static_prio;
763 }
764
765 /*
766  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
767  * without taking RT-inheritance into account. Might be
768  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
769  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
770  * estimator recalculates.
771  */
772 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
773 {
774         int prio;
775
776         if (task_has_dl_policy(p))
777                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
778         else if (task_has_rt_policy(p))
779                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
780         else
781                 prio = __normal_prio(p);
782         return prio;
783 }
784
785 /*
786  * Calculate the current priority, i.e. the priority
787  * taken into account by the scheduler. This value might
788  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
789  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
790  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
791  */
792 static int effective_prio(struct task_struct *p)
793 {
794         p->normal_prio = normal_prio(p);
795         /*
796          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
797          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
798          * to the normal priority:
799          */
800         if (!rt_prio(p->prio))
801                 return p->normal_prio;
802         return p->prio;
803 }
804
805 /**
806  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
807  * @p: the task in question.
808  *
809  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
810  */
811 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
812 {
813         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
814 }
815
816 /*
817  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
818  * use the balance_callback list if you want balancing.
819  *
820  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
821  * balance_callback().
822  */
823 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
824                                        const struct sched_class *prev_class,
825                                        int oldprio)
826 {
827         if (prev_class != p->sched_class) {
828                 if (prev_class->switched_from)
829                         prev_class->switched_from(rq, p);
830
831                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
832         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
833                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
834 }
835
836 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
837 {
838         const struct sched_class *class;
839
840         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
841                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
842         } else {
843                 for_each_class(class) {
844                         if (class == rq->curr->sched_class)
845                                 break;
846                         if (class == p->sched_class) {
847                                 resched_curr(rq);
848                                 break;
849                         }
850                 }
851         }
852
853         /*
854          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
855          * this case, we can save a useless back to back clock update.
856          */
857         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
858                 rq_clock_skip_update(rq);
859 }
860
861 #ifdef CONFIG_SMP
862
863 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
864 {
865         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
866                 return false;
867
868         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
869                 return false;
870
871         return true;
872 }
873
874 /*
875  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
876  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
877  */
878 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
879 {
880         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
881                 return false;
882
883         if (is_per_cpu_kthread(p))
884                 return cpu_online(cpu);
885
886         return cpu_active(cpu);
887 }
888
889 /*
890  * This is how migration works:
891  *
892  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
893  *    stop_one_cpu().
894  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
895  *    off the CPU)
896  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
897  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
898  *    it and puts it into the right queue.
899  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
900  *    is done.
901  */
902
903 /*
904  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
905  *
906  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
907  */
908 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
909                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
910 {
911         lockdep_assert_held(&rq->lock);
912
913         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
914         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
915         set_task_cpu(p, new_cpu);
916         rq_unlock(rq, rf);
917
918         rq = cpu_rq(new_cpu);
919
920         rq_lock(rq, rf);
921         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
922         enqueue_task(rq, p, 0);
923         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
924         check_preempt_curr(rq, p, 0);
925
926         return rq;
927 }
928
929 struct migration_arg {
930         struct task_struct *task;
931         int dest_cpu;
932 };
933
934 /*
935  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
936  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
937  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
938  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
939  *
940  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
941  * as the task is no longer on this CPU.
942  */
943 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
944                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
945 {
946         /* Affinity changed (again). */
947         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
948                 return rq;
949
950         update_rq_clock(rq);
951         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
952
953         return rq;
954 }
955
956 /*
957  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
958  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
959  * 'pushing' onto another runqueue.
960  */
961 static int migration_cpu_stop(void *data)
962 {
963         struct migration_arg *arg = data;
964         struct task_struct *p = arg->task;
965         struct rq *rq = this_rq();
966         struct rq_flags rf;
967
968         /*
969          * The original target CPU might have gone down and we might
970          * be on another CPU but it doesn't matter.
971          */
972         local_irq_disable();
973         /*
974          * We need to explicitly wake pending tasks before running
975          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
976          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
977          */
978         sched_ttwu_pending();
979
980         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
981         rq_lock(rq, &rf);
982         /*
983          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
984          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
985          * we're holding p->pi_lock.
986          */
987         if (task_rq(p) == rq) {
988                 if (task_on_rq_queued(p))
989                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
990                 else
991                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
992         }
993         rq_unlock(rq, &rf);
994         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
995
996         local_irq_enable();
997         return 0;
998 }
999
1000 /*
1001  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1002  * actually call this function.
1003  */
1004 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1005 {
1006         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1007         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1008 }
1009
1010 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013         bool queued, running;
1014
1015         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1016
1017         queued = task_on_rq_queued(p);
1018         running = task_current(rq, p);
1019
1020         if (queued) {
1021                 /*
1022                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1023                  * holding rq->lock.
1024                  */
1025                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1026                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1027         }
1028         if (running)
1029                 put_prev_task(rq, p);
1030
1031         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1032
1033         if (queued)
1034                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1035         if (running)
1036                 set_curr_task(rq, p);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1041  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1042  * is removed from the allowed bitmask.
1043  *
1044  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1045  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1046  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1047  */
1048 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1049                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1050 {
1051         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1052         unsigned int dest_cpu;
1053         struct rq_flags rf;
1054         struct rq *rq;
1055         int ret = 0;
1056
1057         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1058         update_rq_clock(rq);
1059
1060         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1061                 /*
1062                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1063                  */
1064                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1065         }
1066
1067         /*
1068          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1069          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1070          */
1071         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1072                 ret = -EINVAL;
1073                 goto out;
1074         }
1075
1076         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1077                 goto out;
1078
1079         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1080                 ret = -EINVAL;
1081                 goto out;
1082         }
1083
1084         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1085
1086         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1087                 /*
1088                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1089                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1090                  */
1091                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1092                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1093                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1094         }
1095
1096         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1097         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1098                 goto out;
1099
1100         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1101         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1102                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1103                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1104                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1105                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1106                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1107                 return 0;
1108         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1109                 /*
1110                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1111                  * afterwards anyway.
1112                  */
1113                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1114         }
1115 out:
1116         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1117
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1122 {
1123         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1126
1127 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1128 {
1129 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1130         /*
1131          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1132          * ttwu() will sort out the placement.
1133          */
1134         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1135                         !p->on_rq);
1136
1137         /*
1138          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1139          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1140          * time relying on p->on_rq.
1141          */
1142         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1143                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1144                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1145
1146 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1147         /*
1148          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1149          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1150          *
1151          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1152          * see task_group().
1153          *
1154          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1155          * task_rq_lock().
1156          */
1157         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1158                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1159 #endif
1160         /*
1161          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1162          */
1163         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1164 #endif
1165
1166         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1167
1168         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1169                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1170                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1171                 p->se.nr_migrations++;
1172                 rseq_migrate(p);
1173                 perf_event_task_migrate(p);
1174         }
1175
1176         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1177 }
1178
1179 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1180 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1181 {
1182         if (task_on_rq_queued(p)) {
1183                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1184                 struct rq_flags srf, drf;
1185
1186                 src_rq = task_rq(p);
1187                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1188
1189                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1190                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1191
1192                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1193                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1194                 set_task_cpu(p, cpu);
1195                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1196                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1197                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1198
1199                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1200                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1201
1202         } else {
1203                 /*
1204                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1205                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1206                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1207                  */
1208                 p->wake_cpu = cpu;
1209         }
1210 }
1211
1212 struct migration_swap_arg {
1213         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1214         int src_cpu, dst_cpu;
1215 };
1216
1217 static int migrate_swap_stop(void *data)
1218 {
1219         struct migration_swap_arg *arg = data;
1220         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1221         int ret = -EAGAIN;
1222
1223         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1224                 return -EAGAIN;
1225
1226         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1227         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1228
1229         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1230                         &arg->dst_task->pi_lock);
1231         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1232
1233         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1234                 goto unlock;
1235
1236         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1237                 goto unlock;
1238
1239         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1240                 goto unlock;
1241
1242         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1243                 goto unlock;
1244
1245         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1246         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1247
1248         ret = 0;
1249
1250 unlock:
1251         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1252         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1253         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1254
1255         return ret;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Cross migrate two tasks
1260  */
1261 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1262                 int target_cpu, int curr_cpu)
1263 {
1264         struct migration_swap_arg arg;
1265         int ret = -EINVAL;
1266
1267         arg = (struct migration_swap_arg){
1268                 .src_task = cur,
1269                 .src_cpu = curr_cpu,
1270                 .dst_task = p,
1271                 .dst_cpu = target_cpu,
1272         };
1273
1274         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1275                 goto out;
1276
1277         /*
1278          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1279          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1280          */
1281         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1282                 goto out;
1283
1284         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1285                 goto out;
1286
1287         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1288                 goto out;
1289
1290         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1291         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1292
1293 out:
1294         return ret;
1295 }
1296 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1297
1298 /*
1299  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1300  *
1301  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1302  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1303  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1304  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1305  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1306  * @p has remained unscheduled the whole time.
1307  *
1308  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1309  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1310  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1311  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1312  * waiting to become inactive.
1313  */
1314 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1315 {
1316         int running, queued;
1317         struct rq_flags rf;
1318         unsigned long ncsw;
1319         struct rq *rq;
1320
1321         for (;;) {
1322                 /*
1323                  * We do the initial early heuristics without holding
1324                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1325                  * the runqueue lock when things look like they will
1326                  * work out!
1327                  */
1328                 rq = task_rq(p);
1329
1330                 /*
1331                  * If the task is actively running on another CPU
1332                  * still, just relax and busy-wait without holding
1333                  * any locks.
1334                  *
1335                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1336                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1337                  * But we don't care, since "task_running()" will
1338                  * return false if the runqueue has changed and p
1339                  * is actually now running somewhere else!
1340                  */
1341                 while (task_running(rq, p)) {
1342                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1343                                 return 0;
1344                         cpu_relax();
1345                 }
1346
1347                 /*
1348                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1349                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1350                  * just go back and repeat.
1351                  */
1352                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1353                 trace_sched_wait_task(p);
1354                 running = task_running(rq, p);
1355                 queued = task_on_rq_queued(p);
1356                 ncsw = 0;
1357                 if (!match_state || p->state == match_state)
1358                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1359                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1360
1361                 /*
1362                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1363                  */
1364                 if (unlikely(!ncsw))
1365                         break;
1366
1367                 /*
1368                  * Was it really running after all now that we
1369                  * checked with the proper locks actually held?
1370                  *
1371                  * Oops. Go back and try again..
1372                  */
1373                 if (unlikely(running)) {
1374                         cpu_relax();
1375                         continue;
1376                 }
1377
1378                 /*
1379                  * It's not enough that it's not actively running,
1380                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1381                  * preempted!
1382                  *
1383                  * So if it was still runnable (but just not actively
1384                  * running right now), it's preempted, and we should
1385                  * yield - it could be a while.
1386                  */
1387                 if (unlikely(queued)) {
1388                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1389
1390                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1391                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1392                         continue;
1393                 }
1394
1395                 /*
1396                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1397                  * runnable, which means that it will never become
1398                  * running in the future either. We're all done!
1399                  */
1400                 break;
1401         }
1402
1403         return ncsw;
1404 }
1405
1406 /***
1407  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1408  * @p: the to-be-kicked thread
1409  *
1410  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1411  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1412  *
1413  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1414  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1415  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1416  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1417  * achieved as well.
1418  */
1419 void kick_process(struct task_struct *p)
1420 {
1421         int cpu;
1422
1423         preempt_disable();
1424         cpu = task_cpu(p);
1425         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1426                 smp_send_reschedule(cpu);
1427         preempt_enable();
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1430
1431 /*
1432  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1433  *
1434  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1435  *
1436  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1437  *
1438  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1439  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1440  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1441  *    see it.
1442  *
1443  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1444  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1445  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1446  *    off.
1447  *
1448  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1449  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1450  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1451  * to satisfy the above rules.
1452  */
1453 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1454 {
1455         int nid = cpu_to_node(cpu);
1456         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1457         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1458         int dest_cpu;
1459
1460         /*
1461          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1462          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1463          * select the CPU on the other node.
1464          */
1465         if (nid != -1) {
1466                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1467
1468                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1469                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1470                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1471                                 continue;
1472                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1473                                 return dest_cpu;
1474                 }
1475         }
1476
1477         for (;;) {
1478                 /* Any allowed, online CPU? */
1479                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1480                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1481                                 continue;
1482
1483                         goto out;
1484                 }
1485
1486                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1487                 switch (state) {
1488                 case cpuset:
1489                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1490                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1491                                 state = possible;
1492                                 break;
1493                         }
1494                         /* Fall-through */
1495                 case possible:
1496                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1497                         state = fail;
1498                         break;
1499
1500                 case fail:
1501                         BUG();
1502                         break;
1503                 }
1504         }
1505
1506 out:
1507         if (state != cpuset) {
1508                 /*
1509                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1510                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1511                  * leave kernel.
1512                  */
1513                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1514                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1515                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1516                 }
1517         }
1518
1519         return dest_cpu;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1524  */
1525 static inline
1526 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1527 {
1528         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1529
1530         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1531                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1532         else
1533                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1534
1535         /*
1536          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1537          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1538          * CPU.
1539          *
1540          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1541          *
1542          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1543          *   not worry about this generic constraint ]
1544          */
1545         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1546                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1547
1548         return cpu;
1549 }
1550
1551 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1552 {
1553         s64 diff = sample - *avg;
1554         *avg += diff >> 3;
1555 }
1556
1557 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1558 {
1559         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1560         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1561
1562         if (stop) {
1563                 /*
1564                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1565                  * userspace knows about and won't get confused about.
1566                  *
1567                  * Also, it will make PI more or less work without too
1568                  * much confusion -- but then, stop work should not
1569                  * rely on PI working anyway.
1570                  */
1571                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1572
1573                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1574         }
1575
1576         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1577
1578         if (old_stop) {
1579                 /*
1580                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1581                  * it can die in pieces.
1582                  */
1583                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1584         }
1585 }
1586
1587 #else
1588
1589 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1590                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1591 {
1592         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1593 }
1594
1595 #endif /* CONFIG_SMP */
1596
1597 static void
1598 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1599 {
1600         struct rq *rq;
1601
1602         if (!schedstat_enabled())
1603                 return;
1604
1605         rq = this_rq();
1606
1607 #ifdef CONFIG_SMP
1608         if (cpu == rq->cpu) {
1609                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1610                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1611         } else {
1612                 struct sched_domain *sd;
1613
1614                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1615                 rcu_read_lock();
1616                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1617                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1618                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1619                                 break;
1620                         }
1621                 }
1622                 rcu_read_unlock();
1623         }
1624
1625         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1626                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1630         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1631
1632         if (wake_flags & WF_SYNC)
1633                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1634 }
1635
1636 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1637 {
1638         activate_task(rq, p, en_flags);
1639         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1640
1641         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1642         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1643                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1648  */
1649 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1650                            struct rq_flags *rf)
1651 {
1652         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1653         p->state = TASK_RUNNING;
1654         trace_sched_wakeup(p);
1655
1656 #ifdef CONFIG_SMP
1657         if (p->sched_class->task_woken) {
1658                 /*
1659                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1660                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1661                  */
1662                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1663                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1664                 rq_repin_lock(rq, rf);
1665         }
1666
1667         if (rq->idle_stamp) {
1668                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1669                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1670
1671                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1672
1673                 if (rq->avg_idle > max)
1674                         rq->avg_idle = max;
1675
1676                 rq->idle_stamp = 0;
1677         }
1678 #endif
1679 }
1680
1681 static void
1682 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1683                  struct rq_flags *rf)
1684 {
1685         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1686
1687         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1688
1689 #ifdef CONFIG_SMP
1690         if (p->sched_contributes_to_load)
1691                 rq->nr_uninterruptible--;
1692
1693         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1694                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1695 #endif
1696
1697         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1698         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1703  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1704  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1705  * the task is still ->on_rq.
1706  */
1707 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1708 {
1709         struct rq_flags rf;
1710         struct rq *rq;
1711         int ret = 0;
1712
1713         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1714         if (task_on_rq_queued(p)) {
1715                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1716                 update_rq_clock(rq);
1717                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1718                 ret = 1;
1719         }
1720         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1721
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 #ifdef CONFIG_SMP
1726 void sched_ttwu_pending(void)
1727 {
1728         struct rq *rq = this_rq();
1729         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1730         struct task_struct *p, *t;
1731         struct rq_flags rf;
1732
1733         if (!llist)
1734                 return;
1735
1736         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1737         update_rq_clock(rq);
1738
1739         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1740                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1741
1742         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1743 }
1744
1745 void scheduler_ipi(void)
1746 {
1747         /*
1748          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1749          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1750          * this IPI.
1751          */
1752         preempt_fold_need_resched();
1753
1754         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1755                 return;
1756
1757         /*
1758          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1759          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1760          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1761          * we do call them.
1762          *
1763          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1764          * properly.
1765          *
1766          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1767          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1768          * somewhat pessimize the simple resched case.
1769          */
1770         irq_enter();
1771         sched_ttwu_pending();
1772
1773         /*
1774          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1775          */
1776         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1777                 this_rq()->idle_balance = 1;
1778                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1779         }
1780         irq_exit();
1781 }
1782
1783 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1784 {
1785         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1786
1787         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1788
1789         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1790                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1791                         smp_send_reschedule(cpu);
1792                 else
1793                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1794         }
1795 }
1796
1797 void wake_up_if_idle(int cpu)
1798 {
1799         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1800         struct rq_flags rf;
1801
1802         rcu_read_lock();
1803
1804         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1805                 goto out;
1806
1807         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1808                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1809         } else {
1810                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1811                 if (is_idle_task(rq->curr))
1812                         smp_send_reschedule(cpu);
1813                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1814                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1815         }
1816
1817 out:
1818         rcu_read_unlock();
1819 }
1820
1821 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1822 {
1823         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1824 }
1825 #endif /* CONFIG_SMP */
1826
1827 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1828 {
1829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1830         struct rq_flags rf;
1831
1832 #if defined(CONFIG_SMP)
1833         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1834                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1835                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1836                 return;
1837         }
1838 #endif
1839
1840         rq_lock(rq, &rf);
1841         update_rq_clock(rq);
1842         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1843         rq_unlock(rq, &rf);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1848  *
1849  *  MIGRATION
1850  *
1851  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1852  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1853  * execution on its new CPU [c1].
1854  *
1855  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1856  *
1857  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1858  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1859  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1860  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1861  *
1862  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1863  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1864  *
1865  * Example:
1866  *
1867  *   CPU0            CPU1            CPU2
1868  *
1869  *   LOCK rq(0)->lock
1870  *   sched-out X
1871  *   sched-in Y
1872  *   UNLOCK rq(0)->lock
1873  *
1874  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1875  *                                   dequeue X
1876  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1877  *
1878  *                                   LOCK rq(1)->lock
1879  *                                   enqueue X
1880  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1881  *
1882  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1883  *                   sched-out Z
1884  *                   sched-in X
1885  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1886  *
1887  *
1888  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1889  *
1890  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1891  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1892  * chain to provide order. Instead we do:
1893  *
1894  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1895  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1896  *
1897  * Example:
1898  *
1899  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1900  *
1901  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1902  *   dequeue X
1903  *   sched-out X
1904  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1905  *
1906  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1907  *                    X->state = WAKING
1908  *                    set_task_cpu(X,2)
1909  *
1910  *                    LOCK rq(2)->lock
1911  *                    enqueue X
1912  *                    X->state = RUNNING
1913  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1914  *
1915  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1916  *                                          sched-out Z
1917  *                                          sched-in X
1918  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1919  *
1920  *                    UNLOCK X->pi_lock
1921  *   UNLOCK rq(0)->lock
1922  *
1923  *
1924  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1925  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1926  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1927  */
1928
1929 /**
1930  * try_to_wake_up - wake up a thread
1931  * @p: the thread to be awakened
1932  * @state: the mask of task states that can be woken
1933  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1934  *
1935  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1936  *
1937  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1938  *
1939  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1940  * set_current_state().
1941  *
1942  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1943  * state; see set_current_state().
1944  *
1945  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1946  *         %false otherwise.
1947  */
1948 static int
1949 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1950 {
1951         unsigned long flags;
1952         int cpu, success = 0;
1953
1954         /*
1955          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1956          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1957          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1958          * set_current_state() the waiting thread does.
1959          */
1960         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1961         smp_mb__after_spinlock();
1962         if (!(p->state & state))
1963                 goto out;
1964
1965         trace_sched_waking(p);
1966
1967         /* We're going to change ->state: */
1968         success = 1;
1969         cpu = task_cpu(p);
1970
1971         /*
1972          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1973          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1974          * in smp_cond_load_acquire() below.
1975          *
1976          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1977          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1978          *   UNLOCK rq->lock
1979          *
1980          * __schedule() (switch to task 'p')
1981          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1982          *   smp_mb__after_spinlock();
1983          *   UNLOCK rq->lock
1984          *
1985          * [task p]
1986          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1987          *
1988          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1989          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1990          */
1991         smp_rmb();
1992         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1993                 goto stat;
1994
1995 #ifdef CONFIG_SMP
1996         /*
1997          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1998          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1999          *
2000          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2001          * from the runqueue.
2002          *
2003          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2004          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2005          *   UNLOCK rq->lock
2006          *
2007          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2008          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2009          *   smp_mb__after_spinlock();
2010          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2011          *
2012          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2013          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2014          */
2015         smp_rmb();
2016
2017         /*
2018          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2019          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2020          *
2021          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2022          *
2023          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2024          * their previous state and preserve Program Order.
2025          */
2026         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2027
2028         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2029         p->state = TASK_WAKING;
2030
2031         if (p->in_iowait) {
2032                 delayacct_blkio_end(p);
2033                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2034         }
2035
2036         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2037         if (task_cpu(p) != cpu) {
2038                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2039                 set_task_cpu(p, cpu);
2040         }
2041
2042 #else /* CONFIG_SMP */
2043
2044         if (p->in_iowait) {
2045                 delayacct_blkio_end(p);
2046                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2047         }
2048
2049 #endif /* CONFIG_SMP */
2050
2051         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2052 stat:
2053         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2054 out:
2055         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2056
2057         return success;
2058 }
2059
2060 /**
2061  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2062  * @p: the thread to be awakened
2063  * @rf: request-queue flags for pinning
2064  *
2065  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2066  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2067  * the current task.
2068  */
2069 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2070 {
2071         struct rq *rq = task_rq(p);
2072
2073         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2074             WARN_ON_ONCE(p == current))
2075                 return;
2076
2077         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2078
2079         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2080                 /*
2081                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2082                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2083                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2084                  * not yet picked a replacement task.
2085                  */
2086                 rq_unlock(rq, rf);
2087                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2088                 rq_relock(rq, rf);
2089         }
2090
2091         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2092                 goto out;
2093
2094         trace_sched_waking(p);
2095
2096         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2097                 if (p->in_iowait) {
2098                         delayacct_blkio_end(p);
2099                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2100                 }
2101                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2102         }
2103
2104         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2105         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2106 out:
2107         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2108 }
2109
2110 /**
2111  * wake_up_process - Wake up a specific process
2112  * @p: The process to be woken up.
2113  *
2114  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2115  * processes.
2116  *
2117  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2118  *
2119  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2120  */
2121 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2122 {
2123         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2124 }
2125 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2126
2127 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2128 {
2129         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2134  * p is forked by current.
2135  *
2136  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2137  */
2138 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2139 {
2140         p->on_rq                        = 0;
2141
2142         p->se.on_rq                     = 0;
2143         p->se.exec_start                = 0;
2144         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2145         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2146         p->se.nr_migrations             = 0;
2147         p->se.vruntime                  = 0;
2148         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2149
2150 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2151         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2152 #endif
2153
2154 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2155         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2156         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2157 #endif
2158
2159         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2160         init_dl_task_timer(&p->dl);
2161         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2162         __dl_clear_params(p);
2163
2164         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2165         p->rt.timeout           = 0;
2166         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2167         p->rt.on_rq             = 0;
2168         p->rt.on_list           = 0;
2169
2170 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2171         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2172 #endif
2173
2174         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2175 }
2176
2177 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2178
2179 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2180
2181 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2182 {
2183         if (enabled)
2184                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2185         else
2186                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2187 }
2188
2189 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2190 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2191                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2192 {
2193         struct ctl_table t;
2194         int err;
2195         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2196
2197         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2198                 return -EPERM;
2199
2200         t = *table;
2201         t.data = &state;
2202         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2203         if (err < 0)
2204                 return err;
2205         if (write)
2206                 set_numabalancing_state(state);
2207         return err;
2208 }
2209 #endif
2210 #endif
2211
2212 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2213
2214 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2215 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2216
2217 static void set_schedstats(bool enabled)
2218 {
2219         if (enabled)
2220                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2221         else
2222                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2223 }
2224
2225 void force_schedstat_enabled(void)
2226 {
2227         if (!schedstat_enabled()) {
2228                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2229                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2230         }
2231 }
2232
2233 static int __init setup_schedstats(char *str)
2234 {
2235         int ret = 0;
2236         if (!str)
2237                 goto out;
2238
2239         /*
2240          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2241          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2242          * variable so init_schedstats() can do it later.
2243          */
2244         if (!strcmp(str, "enable")) {
2245                 __sched_schedstats = true;
2246                 ret = 1;
2247         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2248                 __sched_schedstats = false;
2249                 ret = 1;
2250         }
2251 out:
2252         if (!ret)
2253                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2254
2255         return ret;
2256 }
2257 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2258
2259 static void __init init_schedstats(void)
2260 {
2261         set_schedstats(__sched_schedstats);
2262 }
2263
2264 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2265 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2266                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2267 {
2268         struct ctl_table t;
2269         int err;
2270         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2271
2272         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2273                 return -EPERM;
2274
2275         t = *table;
2276         t.data = &state;
2277         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2278         if (err < 0)
2279                 return err;
2280         if (write)
2281                 set_schedstats(state);
2282         return err;
2283 }
2284 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2285 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2286 static inline void init_schedstats(void) {}
2287 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2288
2289 /*
2290  * fork()/clone()-time setup:
2291  */
2292 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2293 {
2294         unsigned long flags;
2295
2296         __sched_fork(clone_flags, p);
2297         /*
2298          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2299          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2300          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2301          */
2302         p->state = TASK_NEW;
2303
2304         /*
2305          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2306          */
2307         p->prio = current->normal_prio;
2308
2309         /*
2310          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2311          */
2312         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2313                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2314                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2315                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2316                         p->rt_priority = 0;
2317                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2318                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2319
2320                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2321                 set_load_weight(p, false);
2322
2323                 /*
2324                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2325                  * fulfilled its duty:
2326                  */
2327                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2328         }
2329
2330         if (dl_prio(p->prio))
2331                 return -EAGAIN;
2332         else if (rt_prio(p->prio))
2333                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2334         else
2335                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2336
2337         init_entity_runnable_average(&p->se);
2338
2339         /*
2340          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2341          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2342          * is ran before sched_fork().
2343          *
2344          * Silence PROVE_RCU.
2345          */
2346         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2347         /*
2348          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2349          * so use __set_task_cpu().
2350          */
2351         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2352         if (p->sched_class->task_fork)
2353                 p->sched_class->task_fork(p);
2354         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2355
2356 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2357         if (likely(sched_info_on()))
2358                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2359 #endif
2360 #if defined(CONFIG_SMP)
2361         p->on_cpu = 0;
2362 #endif
2363         init_task_preempt_count(p);
2364 #ifdef CONFIG_SMP
2365         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2366         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2367 #endif
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2372 {
2373         if (runtime == RUNTIME_INF)
2374                 return BW_UNIT;
2375
2376         /*
2377          * Doing this here saves a lot of checks in all
2378          * the calling paths, and returning zero seems
2379          * safe for them anyway.
2380          */
2381         if (period == 0)
2382                 return 0;
2383
2384         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2389  *
2390  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2391  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2392  * on the runqueue and wakes it.
2393  */
2394 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2395 {
2396         struct rq_flags rf;
2397         struct rq *rq;
2398
2399         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2400         p->state = TASK_RUNNING;
2401 #ifdef CONFIG_SMP
2402         /*
2403          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2404          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2405          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2406          *
2407          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2408          * as we're not fully set-up yet.
2409          */
2410         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2411         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2412 #endif
2413         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2414         update_rq_clock(rq);
2415         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2416
2417         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2418         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2419         trace_sched_wakeup_new(p);
2420         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         if (p->sched_class->task_woken) {
2423                 /*
2424                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2425                  * drop it.
2426                  */
2427                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2428                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2429                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2430         }
2431 #endif
2432         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2436
2437 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2438
2439 void preempt_notifier_inc(void)
2440 {
2441         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2444
2445 void preempt_notifier_dec(void)
2446 {
2447         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2450
2451 /**
2452  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2453  * @notifier: notifier struct to register
2454  */
2455 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2456 {
2457         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2458                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2459
2460         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2461 }
2462 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2463
2464 /**
2465  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2466  * @notifier: notifier struct to unregister
2467  *
2468  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2469  */
2470 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2471 {
2472         hlist_del(&notifier->link);
2473 }
2474 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2475
2476 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2477 {
2478         struct preempt_notifier *notifier;
2479
2480         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2481                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2482 }
2483
2484 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2485 {
2486         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2487                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2488 }
2489
2490 static void
2491 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2492                                    struct task_struct *next)
2493 {
2494         struct preempt_notifier *notifier;
2495
2496         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2497                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2498 }
2499
2500 static __always_inline void
2501 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2502                                  struct task_struct *next)
2503 {
2504         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2505                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2506 }
2507
2508 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2509
2510 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2511 {
2512 }
2513
2514 static inline void
2515 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2516                                  struct task_struct *next)
2517 {
2518 }
2519
2520 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2521
2522 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2523 {
2524 #ifdef CONFIG_SMP
2525         /*
2526          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2527          * such that any running task will have this set.
2528          */
2529         next->on_cpu = 1;
2530 #endif
2531 }
2532
2533 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2534 {
2535 #ifdef CONFIG_SMP
2536         /*
2537          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2538          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2539          * finished.
2540          *
2541          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2542          * happen before this.
2543          *
2544          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2545          */
2546         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2547 #endif
2548 }
2549
2550 static inline void
2551 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2552 {
2553         /*
2554          * Since the runqueue lock will be released by the next
2555          * task (which is an invalid locking op but in the case
2556          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2557          * do an early lockdep release here:
2558          */
2559         rq_unpin_lock(rq, rf);
2560         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2561 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2562         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2563         rq->lock.owner = next;
2564 #endif
2565 }
2566
2567 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2568 {
2569         /*
2570          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2571          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2572          * prev into current:
2573          */
2574         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2575         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2576 }
2577
2578 /*
2579  * NOP if the arch has not defined these:
2580  */
2581
2582 #ifndef prepare_arch_switch
2583 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2584 #endif
2585
2586 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2587 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2588 #endif
2589
2590 /**
2591  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2592  * @rq: the runqueue preparing to switch
2593  * @prev: the current task that is being switched out
2594  * @next: the task we are going to switch to.
2595  *
2596  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2597  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2598  * switch.
2599  *
2600  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2601  * hooks.
2602  */
2603 static inline void
2604 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2605                     struct task_struct *next)
2606 {
2607         kcov_prepare_switch(prev);
2608         sched_info_switch(rq, prev, next);
2609         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2610         rseq_preempt(prev);
2611         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2612         prepare_task(next);
2613         prepare_arch_switch(next);
2614 }
2615
2616 /**
2617  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2618  * @prev: the thread we just switched away from.
2619  *
2620  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2621  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2622  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2623  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2624  *
2625  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2626  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2627  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2628  * details.)
2629  *
2630  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2631  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2632  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2633  * because prev may have moved to another CPU.
2634  */
2635 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2636         __releases(rq->lock)
2637 {
2638         struct rq *rq = this_rq();
2639         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2640         long prev_state;
2641
2642         /*
2643          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2644          * because it left us after:
2645          *
2646          *      schedule()
2647          *        preempt_disable();                    // 1
2648          *        __schedule()
2649          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2650          *
2651          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2652          */
2653         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2654                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2655                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2656                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2657
2658         rq->prev_mm = NULL;
2659
2660         /*
2661          * A task struct has one reference for the use as "current".
2662          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2663          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2664          * the scheduled task must drop that reference.
2665          *
2666          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2667          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2668          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2669          * transition, resulting in a double drop.
2670          */
2671         prev_state = prev->state;
2672         vtime_task_switch(prev);
2673         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2674         finish_task(prev);
2675         finish_lock_switch(rq);
2676         finish_arch_post_lock_switch();
2677         kcov_finish_switch(current);
2678
2679         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2680         /*
2681          * When switching through a kernel thread, the loop in
2682          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2683          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2684          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2685          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2686          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2687          *
2688          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2689          *   provided by mmdrop(),
2690          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2691          */
2692         if (mm) {
2693                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2694                 mmdrop(mm);
2695         }
2696         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2697                 if (prev->sched_class->task_dead)
2698                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2699
2700                 /*
2701                  * Remove function-return probe instances associated with this
2702                  * task and put them back on the free list.
2703                  */
2704                 kprobe_flush_task(prev);
2705
2706                 /* Task is done with its stack. */
2707                 put_task_stack(prev);
2708
2709                 put_task_struct(prev);
2710         }
2711
2712         tick_nohz_task_switch();
2713         return rq;
2714 }
2715
2716 #ifdef CONFIG_SMP
2717
2718 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2719 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2720 {
2721         struct callback_head *head, *next;
2722         void (*func)(struct rq *rq);
2723         unsigned long flags;
2724
2725         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2726         head = rq->balance_callback;
2727         rq->balance_callback = NULL;
2728         while (head) {
2729                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2730                 next = head->next;
2731                 head->next = NULL;
2732                 head = next;
2733
2734                 func(rq);
2735         }
2736         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2737 }
2738
2739 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2740 {
2741         if (unlikely(rq->balance_callback))
2742                 __balance_callback(rq);
2743 }
2744
2745 #else
2746
2747 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2748 {
2749 }
2750
2751 #endif
2752
2753 /**
2754  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2755  * @prev: the thread we just switched away from.
2756  */
2757 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2758         __releases(rq->lock)
2759 {
2760         struct rq *rq;
2761
2762         /*
2763          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2764          * finish_task_switch() for details.
2765          *
2766          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2767          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2768          * PREEMPT_COUNT kernels).
2769          */
2770
2771         rq = finish_task_switch(prev);
2772         balance_callback(rq);
2773         preempt_enable();
2774
2775         if (current->set_child_tid)
2776                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2777 }
2778
2779 /*
2780  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2781  */
2782 static __always_inline struct rq *
2783 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2784                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2785 {
2786         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2787
2788         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2789
2790         mm = next->mm;
2791         oldmm = prev->active_mm;
2792         /*
2793          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2794          * combine the page table reload and the switch backend into
2795          * one hypercall.
2796          */
2797         arch_start_context_switch(prev);
2798
2799         /*
2800          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2801          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2802          * Both of these contain the full memory barrier required by
2803          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2804          * user-space.
2805          */
2806         if (!mm) {
2807                 next->active_mm = oldmm;
2808                 mmgrab(oldmm);
2809                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2810         } else
2811                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2812
2813         if (!prev->mm) {
2814                 prev->active_mm = NULL;
2815                 rq->prev_mm = oldmm;
2816         }
2817
2818         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2819
2820         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2821
2822         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2823         switch_to(prev, next, prev);
2824         barrier();
2825
2826         return finish_task_switch(prev);
2827 }
2828
2829 /*
2830  * nr_running and nr_context_switches:
2831  *
2832  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2833  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2834  */
2835 unsigned long nr_running(void)
2836 {
2837         unsigned long i, sum = 0;
2838
2839         for_each_online_cpu(i)
2840                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2841
2842         return sum;
2843 }
2844
2845 /*
2846  * Check if only the current task is running on the CPU.
2847  *
2848  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2849  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2850  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2851  *
2852  * - from a non-preemptable section (of course)
2853  *
2854  * - from a thread that is bound to a single CPU
2855  *
2856  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2857  */
2858 bool single_task_running(void)
2859 {
2860         return raw_rq()->nr_running == 1;
2861 }
2862 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2863
2864 unsigned long long nr_context_switches(void)
2865 {
2866         int i;
2867         unsigned long long sum = 0;
2868
2869         for_each_possible_cpu(i)
2870                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2871
2872         return sum;
2873 }
2874
2875 /*
2876  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2877  *
2878  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2879  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2880  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2881  *
2882  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2883  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2884  * running and we'd not be idle.
2885  *
2886  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2887  * is broken.
2888  *
2889  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2890  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2891  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2892  * utilising both CPUs.
2893  *
2894  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2895  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2896  *
2897  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2898  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2899  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2900  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2901  *
2902  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2903  */
2904
2905 unsigned long nr_iowait(void)
2906 {
2907         unsigned long i, sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 /*
2916  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2917  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2918  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2919  * runnable.
2920  */
2921
2922 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2923 {
2924         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2925         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2926 }
2927
2928 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2929 {
2930         struct rq *rq = this_rq();
2931         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2932         *load = rq->load.weight;
2933 }
2934
2935 #ifdef CONFIG_SMP
2936
2937 /*
2938  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2939  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2940  */
2941 void sched_exec(void)
2942 {
2943         struct task_struct *p = current;
2944         unsigned long flags;
2945         int dest_cpu;
2946
2947         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2948         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2949         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2950                 goto unlock;
2951
2952         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2953                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2954
2955                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2956                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2957                 return;
2958         }
2959 unlock:
2960         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2961 }
2962
2963 #endif
2964
2965 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2966 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2967
2968 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2969 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2970
2971 /*
2972  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2973  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2974  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2975  * Prefetching this data results in improved performance.
2976  */
2977 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2978 {
2979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2980         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2981 #else
2982         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2983 #endif
2984         prefetch(curr);
2985         prefetch(&curr->exec_start);
2986 }
2987
2988 /*
2989  * Return accounted runtime for the task.
2990  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2991  * pending runtime that have not been accounted yet.
2992  */
2993 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2994 {
2995         struct rq_flags rf;
2996         struct rq *rq;
2997         u64 ns;
2998
2999 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3000         /*
3001          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3002          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3003          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3004          *
3005          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3006          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3007          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3008          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3009          * been accounted, so we're correct here as well.
3010          */
3011         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3012                 return p->se.sum_exec_runtime;
3013 #endif
3014
3015         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3016         /*
3017          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3018          * project cycles that may never be accounted to this
3019          * thread, breaking clock_gettime().
3020          */
3021         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3022                 prefetch_curr_exec_start(p);
3023                 update_rq_clock(rq);
3024                 p->sched_class->update_curr(rq);
3025         }
3026         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3027         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3028
3029         return ns;
3030 }
3031
3032 /*
3033  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3034  * We call it with interrupts disabled.
3035  */
3036 void scheduler_tick(void)
3037 {
3038         int cpu = smp_processor_id();
3039         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3040         struct task_struct *curr = rq->curr;
3041         struct rq_flags rf;
3042
3043         sched_clock_tick();
3044
3045         rq_lock(rq, &rf);
3046
3047         update_rq_clock(rq);
3048         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3049         cpu_load_update_active(rq);
3050         calc_global_load_tick(rq);
3051
3052         rq_unlock(rq, &rf);
3053
3054         perf_event_task_tick();
3055
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3058         trigger_load_balance(rq);
3059 #endif
3060 }
3061
3062 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3063
3064 struct tick_work {
3065         int                     cpu;
3066         struct delayed_work     work;
3067 };
3068
3069 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3070
3071 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3072 {
3073         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3074         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3075         int cpu = twork->cpu;
3076         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3077         struct task_struct *curr;
3078         struct rq_flags rf;
3079         u64 delta;
3080
3081         /*
3082          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3083          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3084          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3085          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3086          * of when exactly it is running.
3087          */
3088         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3089                 goto out_requeue;
3090
3091         rq_lock_irq(rq, &rf);
3092         curr = rq->curr;
3093         if (is_idle_task(curr))
3094                 goto out_unlock;
3095
3096         update_rq_clock(rq);
3097         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3098
3099         /*
3100          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3101          * amount of time.
3102          */
3103         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3104         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3105
3106 out_unlock:
3107         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3108
3109 out_requeue:
3110         /*
3111          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3112          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3113          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3114          */
3115         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3116 }
3117
3118 static void sched_tick_start(int cpu)
3119 {
3120         struct tick_work *twork;
3121
3122         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3123                 return;
3124
3125         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3126
3127         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3128         twork->cpu = cpu;
3129         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3130         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3131 }
3132
3133 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3134 static void sched_tick_stop(int cpu)
3135 {
3136         struct tick_work *twork;
3137
3138         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3139                 return;
3140
3141         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3142
3143         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3144         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3145 }
3146 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3147
3148 int __init sched_tick_offload_init(void)
3149 {
3150         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3151         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3152
3153         return 0;
3154 }
3155
3156 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3157 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3158 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3159 #endif
3160
3161 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3162                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3163 /*
3164  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3165  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3166  */
3167 static inline void preempt_latency_start(int val)
3168 {
3169         if (preempt_count() == val) {
3170                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3171 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3172                 current->preempt_disable_ip = ip;
3173 #endif
3174                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3175         }
3176 }
3177
3178 void preempt_count_add(int val)
3179 {
3180 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3181         /*
3182          * Underflow?
3183          */
3184         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3185                 return;
3186 #endif
3187         __preempt_count_add(val);
3188 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3189         /*
3190          * Spinlock count overflowing soon?
3191          */
3192         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3193                                 PREEMPT_MASK - 10);
3194 #endif
3195         preempt_latency_start(val);
3196 }
3197 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3198 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3199
3200 /*
3201  * If the value passed in equals to the current preempt count
3202  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3203  */
3204 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3205 {
3206         if (preempt_count() == val)
3207                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3208 }
3209
3210 void preempt_count_sub(int val)
3211 {
3212 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3213         /*
3214          * Underflow?
3215          */
3216         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3217                 return;
3218         /*
3219          * Is the spinlock portion underflowing?
3220          */
3221         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3222                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3223                 return;
3224 #endif
3225
3226         preempt_latency_stop(val);
3227         __preempt_count_sub(val);
3228 }
3229 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3230 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3231
3232 #else
3233 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3234 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3235 #endif
3236
3237 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3238 {
3239 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3240         return p->preempt_disable_ip;
3241 #else
3242         return 0;
3243 #endif
3244 }
3245
3246 /*
3247  * Print scheduling while atomic bug:
3248  */
3249 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3250 {
3251         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3252         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3253
3254         if (oops_in_progress)
3255                 return;
3256
3257         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3258                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3259
3260         debug_show_held_locks(prev);
3261         print_modules();
3262         if (irqs_disabled())
3263                 print_irqtrace_events(prev);
3264         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3265             && in_atomic_preempt_off()) {
3266                 pr_err("Preemption disabled at:");
3267                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3268                 pr_cont("\n");
3269         }
3270         if (panic_on_warn)
3271                 panic("scheduling while atomic\n");
3272
3273         dump_stack();
3274         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3279  */
3280 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3281 {
3282 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3283         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3284                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3285 #endif
3286
3287         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3288                 __schedule_bug(prev);
3289                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3290         }
3291         rcu_sleep_check();
3292
3293         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3294
3295         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3296 }
3297
3298 /*
3299  * Pick up the highest-prio task:
3300  */
3301 static inline struct task_struct *
3302 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3303 {
3304         const struct sched_class *class;
3305         struct task_struct *p;
3306
3307         /*
3308          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3309          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3310          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3311          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3312          */
3313         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3314                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3315                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3316
3317                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3318                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3319                         goto again;
3320
3321                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3322                 if (unlikely(!p))
3323                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3324
3325                 return p;
3326         }
3327
3328 again:
3329         for_each_class(class) {
3330                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3331                 if (p) {
3332                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3333                                 goto again;
3334                         return p;
3335                 }
3336         }
3337
3338         /* The idle class should always have a runnable task: */
3339         BUG();
3340 }
3341
3342 /*
3343  * __schedule() is the main scheduler function.
3344  *
3345  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3346  *
3347  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3348  *
3349  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3350  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3351  *
3352  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3353  *      interrupt handler scheduler_tick().
3354  *
3355  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3356  *      task to the run-queue and that's it.
3357  *
3358  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3359  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3360  *      called on the nearest possible occasion:
3361  *
3362  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3363  *
3364  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3365  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3366  *           spin_unlock()!)
3367  *
3368  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3369  *           preemptible context
3370  *
3371  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3372  *         then at the next:
3373  *
3374  *          - cond_resched() call
3375  *          - explicit schedule() call
3376  *          - return from syscall or exception to user-space
3377  *          - return from interrupt-handler to user-space
3378  *
3379  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3380  */
3381 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3382 {
3383         struct task_struct *prev, *next;
3384         unsigned long *switch_count;
3385         struct rq_flags rf;
3386         struct rq *rq;
3387         int cpu;
3388
3389         cpu = smp_processor_id();
3390         rq = cpu_rq(cpu);
3391         prev = rq->curr;
3392
3393         schedule_debug(prev);
3394
3395         if (sched_feat(HRTICK))
3396                 hrtick_clear(rq);
3397
3398         local_irq_disable();
3399         rcu_note_context_switch(preempt);
3400
3401         /*
3402          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3403          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3404          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3405          *
3406          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3407          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3408          */
3409         rq_lock(rq, &rf);
3410         smp_mb__after_spinlock();
3411
3412         /* Promote REQ to ACT */
3413         rq->clock_update_flags <<= 1;
3414         update_rq_clock(rq);
3415
3416         switch_count = &prev->nivcsw;
3417         if (!preempt && prev->state) {
3418                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3419                         prev->state = TASK_RUNNING;
3420                 } else {
3421                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3422                         prev->on_rq = 0;
3423
3424                         if (prev->in_iowait) {
3425                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3426                                 delayacct_blkio_start();
3427                         }
3428
3429                         /*
3430                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3431                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3432                          * concurrency.
3433                          */
3434                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3435                                 struct task_struct *to_wakeup;
3436
3437                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3438                                 if (to_wakeup)
3439                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3440                         }
3441                 }
3442                 switch_count = &prev->nvcsw;
3443         }
3444
3445         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3446         clear_tsk_need_resched(prev);
3447         clear_preempt_need_resched();
3448
3449         if (likely(prev != next)) {
3450                 rq->nr_switches++;
3451                 rq->curr = next;
3452                 /*
3453                  * The membarrier system call requires each architecture
3454                  * to have a full memory barrier after updating
3455                  * rq->curr, before returning to user-space.
3456                  *
3457                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3458                  * various architectures:
3459                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3460                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3461                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3462                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3463                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3464                  *   is a RELEASE barrier),
3465                  */
3466                 ++*switch_count;
3467
3468                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3469
3470                 /* Also unlocks the rq: */
3471                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3472         } else {
3473                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3474                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3475         }
3476
3477         balance_callback(rq);
3478 }
3479
3480 void __noreturn do_task_dead(void)
3481 {
3482         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3483         set_special_state(TASK_DEAD);
3484
3485         /* Tell freezer to ignore us: */
3486         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3487
3488         __schedule(false);
3489         BUG();
3490
3491         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3492         for (;;)
3493                 cpu_relax();
3494 }
3495
3496 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3497 {
3498         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3499                 return;
3500         /*
3501          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3502          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3503          */
3504         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3505                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3506 }
3507
3508 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3509 {
3510         struct task_struct *tsk = current;
3511
3512         sched_submit_work(tsk);
3513         do {
3514                 preempt_disable();
3515                 __schedule(false);
3516                 sched_preempt_enable_no_resched();
3517         } while (need_resched());
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3520
3521 /*
3522  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3523  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3524  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3525  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3526  * (schedule out non-voluntarily).
3527  *
3528  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3529  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3530  */
3531 void __sched schedule_idle(void)
3532 {
3533         /*
3534          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3535          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3536          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3537          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3538          * TASK_RUNNING state.
3539          */
3540         WARN_ON_ONCE(current->state);
3541         do {
3542                 __schedule(false);
3543         } while (need_resched());
3544 }
3545
3546 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3547 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3548 {
3549         /*
3550          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3551          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3552          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3553          * we find a better solution.
3554          *
3555          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3556          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3557          * too frequently to make sense yet.
3558          */
3559         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3560         schedule();
3561         exception_exit(prev_state);
3562 }
3563 #endif
3564
3565 /**
3566  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3567  *
3568  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3569  */
3570 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3571 {
3572         sched_preempt_enable_no_resched();
3573         schedule();
3574         preempt_disable();
3575 }
3576
3577 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3578 {
3579         do {
3580                 /*
3581                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3582                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3583                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3584                  * by the function tracer will call this function again and
3585                  * cause infinite recursion.
3586                  *
3587                  * Preemption must be disabled here before the function
3588                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3589                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3590                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3591                  * which can also be traced by the function tracer.
3592                  */
3593                 preempt_disable_notrace();
3594                 preempt_latency_start(1);
3595                 __schedule(true);
3596                 preempt_latency_stop(1);
3597                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3598
3599                 /*
3600                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3601                  * between schedule and now.
3602                  */
3603         } while (need_resched());
3604 }
3605
3606 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3607 /*
3608  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3609  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3610  * occur there and call schedule directly.
3611  */
3612 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3613 {
3614         /*
3615          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3616          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3617          */
3618         if (likely(!preemptible()))
3619                 return;
3620
3621         preempt_schedule_common();
3622 }
3623 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3624 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3625
3626 /**
3627  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3628  *
3629  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3630  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3631  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3632  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3633  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3634  * to be called when the system is still in usermode.
3635  *
3636  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3637  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3638  * calling the scheduler.
3639  */
3640 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3641 {
3642         enum ctx_state prev_ctx;
3643
3644         if (likely(!preemptible()))
3645                 return;
3646
3647         do {
3648                 /*
3649                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3650                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3651                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3652                  * by the function tracer will call this function again and
3653                  * cause infinite recursion.
3654                  *
3655                  * Preemption must be disabled here before the function
3656                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3657                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3658                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3659                  * which can also be traced by the function tracer.
3660                  */
3661                 preempt_disable_notrace();
3662                 preempt_latency_start(1);
3663                 /*
3664                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3665                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3666                  * an infinite recursion.
3667                  */
3668                 prev_ctx = exception_enter();
3669                 __schedule(true);
3670                 exception_exit(prev_ctx);
3671
3672                 preempt_latency_stop(1);
3673                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3674         } while (need_resched());
3675 }
3676 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3677
3678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3679
3680 /*
3681  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3682  * off of irq context.
3683  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3684  * protect us against recursive calling from irq.
3685  */
3686 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3687 {
3688         enum ctx_state prev_state;
3689
3690         /* Catch callers which need to be fixed */
3691         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3692
3693         prev_state = exception_enter();
3694
3695         do {
3696                 preempt_disable();
3697                 local_irq_enable();
3698                 __schedule(true);
3699                 local_irq_disable();
3700                 sched_preempt_enable_no_resched();
3701         } while (need_resched());
3702
3703         exception_exit(prev_state);
3704 }
3705
3706 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3707                           void *key)
3708 {
3709         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3710 }
3711 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3712
3713 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3714
3715 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3716 {
3717         if (pi_task)
3718                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3719
3720         return prio;
3721 }
3722
3723 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3724 {
3725         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3726
3727         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3728 }
3729
3730 /*
3731  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3732  * @p: task to boost
3733  * @pi_task: donor task
3734  *
3735  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3736  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3737  *
3738  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3739  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3740  */
3741 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3742 {
3743         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3744                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3745         const struct sched_class *prev_class;
3746         struct rq_flags rf;
3747         struct rq *rq;
3748
3749         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3750         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3751
3752         /*
3753          * If nothing changed; bail early.
3754          */
3755         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3756                 return;
3757
3758         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3759         update_rq_clock(rq);
3760         /*
3761          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3762          * either lock.
3763          *
3764          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3765          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3766          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3767          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3768          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3769          */
3770         p->pi_top_task = pi_task;
3771
3772         /*
3773          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3774          */
3775         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3776                 goto out_unlock;
3777
3778         /*
3779          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3780          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3781          *
3782          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3783          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3784          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3785          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3786          * with interrupts disabled and will complete the lock
3787          * protected section without being interrupted. So there is no
3788          * real need to boost.
3789          */
3790         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3791                 WARN_ON(p != rq->curr);
3792                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3793                 goto out_unlock;
3794         }
3795
3796         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3797         oldprio = p->prio;
3798
3799         if (oldprio == prio)
3800                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3801
3802         prev_class = p->sched_class;
3803         queued = task_on_rq_queued(p);
3804         running = task_current(rq, p);
3805         if (queued)
3806                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3807         if (running)
3808                 put_prev_task(rq, p);
3809
3810         /*
3811          * Boosting condition are:
3812          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3813          *      --> -dl task blocks on mutex A
3814          *
3815          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3816          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3817          *          running task
3818          */
3819         if (dl_prio(prio)) {
3820                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3821                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3822                         p->dl.dl_boosted = 1;
3823                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3824                 } else
3825                         p->dl.dl_boosted = 0;
3826                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3827         } else if (rt_prio(prio)) {
3828                 if (dl_prio(oldprio))
3829                         p->dl.dl_boosted = 0;
3830                 if (oldprio < prio)
3831                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3832                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3833         } else {
3834                 if (dl_prio(oldprio))
3835                         p->dl.dl_boosted = 0;
3836                 if (rt_prio(oldprio))
3837                         p->rt.timeout = 0;
3838                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3839         }
3840
3841         p->prio = prio;
3842
3843         if (queued)
3844                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3845         if (running)
3846                 set_curr_task(rq, p);
3847
3848         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3849 out_unlock:
3850         /* Avoid rq from going away on us: */
3851         preempt_disable();
3852         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3853
3854         balance_callback(rq);
3855         preempt_enable();
3856 }
3857 #else
3858 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3859 {
3860         return prio;
3861 }
3862 #endif
3863
3864 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3865 {
3866         bool queued, running;
3867         int old_prio, delta;
3868         struct rq_flags rf;
3869         struct rq *rq;
3870
3871         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3872                 return;
3873         /*
3874          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3875          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3876          */
3877         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3878         update_rq_clock(rq);
3879
3880         /*
3881          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3882          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3883          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3884          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3885          */
3886         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3887                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3888                 goto out_unlock;
3889         }
3890         queued = task_on_rq_queued(p);
3891         running = task_current(rq, p);
3892         if (queued)
3893                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3894         if (running)
3895                 put_prev_task(rq, p);
3896
3897         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3898         set_load_weight(p, true);
3899         old_prio = p->prio;
3900         p->prio = effective_prio(p);
3901         delta = p->prio - old_prio;
3902
3903         if (queued) {
3904                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3905                 /*
3906                  * If the task increased its priority or is running and
3907                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3908                  */
3909                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3910                         resched_curr(rq);
3911         }
3912         if (running)
3913                 set_curr_task(rq, p);
3914 out_unlock:
3915         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3916 }
3917 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3918
3919 /*
3920  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3921  * @p: task
3922  * @nice: nice value
3923  */
3924 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3925 {
3926         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3927         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3928
3929         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3930                 capable(CAP_SYS_NICE));
3931 }
3932
3933 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3934
3935 /*
3936  * sys_nice - change the priority of the current process.
3937  * @increment: priority increment
3938  *
3939  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3940  * does similar things.
3941  */
3942 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3943 {
3944         long nice, retval;
3945
3946         /*
3947          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3948          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3949          * and we have a single winner.
3950          */
3951         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3952         nice = task_nice(current) + increment;
3953
3954         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3955         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3956                 return -EPERM;
3957
3958         retval = security_task_setnice(current, nice);
3959         if (retval)
3960                 return retval;
3961
3962         set_user_nice(current, nice);
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 #endif
3967
3968 /**
3969  * task_prio - return the priority value of a given task.
3970  * @p: the task in question.
3971  *
3972  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3973  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3974  * around 0, value goes from -16 to +15.
3975  */
3976 int task_prio(const struct task_struct *p)
3977 {
3978         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3979 }
3980
3981 /**
3982  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3983  * @cpu: the processor in question.
3984  *
3985  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3986  */
3987 int idle_cpu(int cpu)
3988 {
3989         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3990
3991         if (rq->curr != rq->idle)
3992                 return 0;
3993
3994         if (rq->nr_running)
3995                 return 0;
3996
3997 #ifdef CONFIG_SMP
3998         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3999                 return 0;
4000 #endif
4001
4002         return 1;
4003 }
4004
4005 /**
4006  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4007  * @cpu: the CPU in question.
4008  *
4009  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4010  */
4011 int available_idle_cpu(int cpu)
4012 {
4013         if (!idle_cpu(cpu))
4014                 return 0;
4015
4016         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4017                 return 0;
4018
4019         return 1;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4024  * @cpu: the processor in question.
4025  *
4026  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4027  */
4028 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4029 {
4030         return cpu_rq(cpu)->idle;
4031 }
4032
4033 /**
4034  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4035  * @pid: the pid in question.
4036  *
4037  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4038  */
4039 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4040 {
4041         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4042 }
4043
4044 /*
4045  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4046  * it calls know not to change it.
4047  */
4048 #define SETPARAM_POLICY -1
4049
4050 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4051                 const struct sched_attr *attr)
4052 {
4053         int policy = attr->sched_policy;
4054
4055         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4056                 policy = p->policy;
4057
4058         p->policy = policy;
4059
4060         if (dl_policy(policy))
4061                 __setparam_dl(p, attr);
4062         else if (fair_policy(policy))
4063                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4064
4065         /*
4066          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4067          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4068          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4069          */
4070         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4071         p->normal_prio = normal_prio(p);
4072         set_load_weight(p, true);
4073 }
4074
4075 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4076 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4077                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4078 {
4079         __setscheduler_params(p, attr);
4080
4081         /*
4082          * Keep a potential priority boosting if called from
4083          * sched_setscheduler().
4084          */
4085         p->prio = normal_prio(p);
4086         if (keep_boost)
4087                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4088
4089         if (dl_prio(p->prio))
4090                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4091         else if (rt_prio(p->prio))
4092                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4093         else
4094                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4095 }
4096
4097 /*
4098  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4099  */
4100 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4101 {
4102         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4103         bool match;
4104
4105         rcu_read_lock();
4106         pcred = __task_cred(p);
4107         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4108                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4109         rcu_read_unlock();
4110         return match;
4111 }
4112
4113 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4114                                 const struct sched_attr *attr,
4115                                 bool user, bool pi)
4116 {
4117         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4118                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4119         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4120         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4121         const struct sched_class *prev_class;
4122         struct rq_flags rf;
4123         int reset_on_fork;
4124         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4125         struct rq *rq;
4126
4127         /* The pi code expects interrupts enabled */
4128         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4129 recheck:
4130         /* Double check policy once rq lock held: */
4131         if (policy < 0) {
4132                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4133                 policy = oldpolicy = p->policy;
4134         } else {
4135                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4136
4137                 if (!valid_policy(policy))
4138                         return -EINVAL;
4139         }
4140
4141         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4142                 return -EINVAL;
4143
4144         /*
4145          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4146          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4147          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4148          */
4149         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4150             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4151                 return -EINVAL;
4152         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4153             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4154                 return -EINVAL;
4155
4156         /*
4157          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4158          */
4159         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4160                 if (fair_policy(policy)) {
4161                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4162                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4163                                 return -EPERM;
4164                 }
4165
4166                 if (rt_policy(policy)) {
4167                         unsigned long rlim_rtprio =
4168                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4169
4170                         /* Can't set/change the rt policy: */
4171                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4172                                 return -EPERM;
4173
4174                         /* Can't increase priority: */
4175                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4176                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4177                                 return -EPERM;
4178                 }
4179
4180                  /*
4181                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4182                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4183                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4184                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4185                   */
4186                 if (dl_policy(policy))
4187                         return -EPERM;
4188
4189                 /*
4190                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4191                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4192                  */
4193                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4194                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4195                                 return -EPERM;
4196                 }
4197
4198                 /* Can't change other user's priorities: */
4199                 if (!check_same_owner(p))
4200                         return -EPERM;
4201
4202                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4203                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4204                         return -EPERM;
4205         }
4206
4207         if (user) {
4208                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4209                         return -EINVAL;
4210
4211                 retval = security_task_setscheduler(p);
4212                 if (retval)
4213                         return retval;
4214         }
4215
4216         /*
4217          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4218          * changing the priority of the task:
4219          *
4220          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4221          * runqueue lock must be held.
4222          */
4223         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4224         update_rq_clock(rq);
4225
4226         /*
4227          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4228          */
4229         if (p == rq->stop) {
4230                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4231                 return -EINVAL;
4232         }
4233
4234         /*
4235          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4236          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4237          */
4238         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4239                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4240                         goto change;
4241                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4242                         goto change;
4243                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4244                         goto change;
4245
4246                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4247                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4248                 return 0;
4249         }
4250 change:
4251
4252         if (user) {
4253 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4254                 /*
4255                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4256                  * assigned.
4257                  */
4258                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4259                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4260                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4261                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4262                         return -EPERM;
4263                 }
4264 #endif
4265 #ifdef CONFIG_SMP
4266                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4267                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4268                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4269
4270                         /*
4271                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4272                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4273                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4274                          */
4275                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4276                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4277                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4278                                 return -EPERM;
4279                         }
4280                 }
4281 #endif
4282         }
4283
4284         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4285         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4286                 policy = oldpolicy = -1;
4287                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4288                 goto recheck;
4289         }
4290
4291         /*
4292          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4293          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4294          * is available.
4295          */
4296         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4297                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4298                 return -EBUSY;
4299         }
4300
4301         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4302         oldprio = p->prio;
4303
4304         if (pi) {
4305                 /*
4306                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4307                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4308                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4309                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4310                  * itself.
4311                  */
4312                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4313                 if (new_effective_prio == oldprio)
4314                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4315         }
4316
4317         queued = task_on_rq_queued(p);
4318         running = task_current(rq, p);
4319         if (queued)
4320                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4321         if (running)
4322                 put_prev_task(rq, p);
4323
4324         prev_class = p->sched_class;
4325         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4326
4327         if (queued) {
4328                 /*
4329                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4330                  * increased (user space view).
4331                  */
4332                 if (oldprio < p->prio)
4333                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4334
4335                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4336         }
4337         if (running)
4338                 set_curr_task(rq, p);
4339
4340         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4341
4342         /* Avoid rq from going away on us: */
4343         preempt_disable();
4344         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4345
4346         if (pi)
4347                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4348
4349         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4350         balance_callback(rq);
4351         preempt_enable();
4352
4353         return 0;
4354 }
4355
4356 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4357                                const struct sched_param *param, bool check)
4358 {
4359         struct sched_attr attr = {
4360                 .sched_policy   = policy,
4361                 .sched_priority = param->sched_priority,
4362                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4363         };
4364
4365         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4366         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4367                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4368                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4369                 attr.sched_policy = policy;
4370         }
4371
4372         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4373 }
4374 /**
4375  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4376  * @p: the task in question.
4377  * @policy: new policy.
4378  * @param: structure containing the new RT priority.
4379  *
4380  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4381  *
4382  * NOTE that the task may be already dead.
4383  */
4384 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4385                        const struct sched_param *param)
4386 {
4387         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4388 }
4389 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4390
4391 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4392 {
4393         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4394 }
4395 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4396
4397 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4398 {
4399         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4400 }
4401
4402 /**
4403  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4404  * @p: the task in question.
4405  * @policy: new policy.
4406  * @param: structure containing the new RT priority.
4407  *
4408  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4409  * current context has permission.  For example, this is needed in
4410  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4411  * but our caller might not have that capability.
4412  *
4413  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4414  */
4415 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4416                                const struct sched_param *param)
4417 {
4418         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4419 }
4420 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4421
4422 static int
4423 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4424 {
4425         struct sched_param lparam;
4426         struct task_struct *p;
4427         int retval;
4428
4429         if (!param || pid < 0)
4430                 return -EINVAL;
4431         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4432                 return -EFAULT;
4433
4434         rcu_read_lock();
4435         retval = -ESRCH;
4436         p = find_process_by_pid(pid);
4437         if (p != NULL)
4438                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4439         rcu_read_unlock();
4440
4441         return retval;
4442 }
4443
4444 /*
4445  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4446  */
4447 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4448 {
4449         u32 size;
4450         int ret;
4451
4452         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4453                 return -EFAULT;
4454
4455         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4456         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4457
4458         ret = get_user(size, &uattr->size);
4459         if (ret)
4460                 return ret;
4461
4462         /* Bail out on silly large: */
4463         if (size > PAGE_SIZE)
4464                 goto err_size;
4465
4466         /* ABI compatibility quirk: */
4467         if (!size)
4468                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4469
4470         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4471                 goto err_size;
4472
4473         /*
4474          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4475          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4476          * user-space does not rely on any kernel feature
4477          * extensions we dont know about yet.
4478          */
4479         if (size > sizeof(*attr)) {
4480                 unsigned char __user *addr;
4481                 unsigned char __user *end;
4482                 unsigned char val;
4483
4484                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4485                 end  = (void __user *)uattr + size;
4486
4487                 for (; addr < end; addr++) {
4488                         ret = get_user(val, addr);
4489                         if (ret)
4490                                 return ret;
4491                         if (val)
4492                                 goto err_size;
4493                 }
4494                 size = sizeof(*attr);
4495         }
4496
4497         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4498         if (ret)
4499                 return -EFAULT;
4500
4501         /*
4502          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4503          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4504          */
4505         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4506
4507         return 0;
4508
4509 err_size:
4510         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4511         return -E2BIG;
4512 }
4513
4514 /**
4515  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4516  * @pid: the pid in question.
4517  * @policy: new policy.
4518  * @param: structure containing the new RT priority.
4519  *
4520  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4521  */
4522 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4523 {
4524         if (policy < 0)
4525                 return -EINVAL;
4526
4527         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4528 }
4529
4530 /**
4531  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4532  * @pid: the pid in question.
4533  * @param: structure containing the new RT priority.
4534  *
4535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4536  */
4537 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4538 {
4539         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4540 }
4541
4542 /**
4543  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4544  * @pid: the pid in question.
4545  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4546  * @flags: for future extension.
4547  */
4548 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4549                                unsigned int, flags)
4550 {
4551         struct sched_attr attr;
4552         struct task_struct *p;
4553         int retval;
4554
4555         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4556                 return -EINVAL;
4557
4558         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4559         if (retval)
4560                 return retval;
4561
4562         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4563                 return -EINVAL;
4564
4565         rcu_read_lock();
4566         retval = -ESRCH;
4567         p = find_process_by_pid(pid);
4568         if (p != NULL)
4569                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4570         rcu_read_unlock();
4571
4572         return retval;
4573 }
4574
4575 /**
4576  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4577  * @pid: the pid in question.
4578  *
4579  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4580  * code.
4581  */
4582 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4583 {
4584         struct task_struct *p;
4585         int retval;
4586
4587         if (pid < 0)
4588                 return -EINVAL;
4589
4590         retval = -ESRCH;
4591         rcu_read_lock();
4592         p = find_process_by_pid(pid);
4593         if (p) {
4594                 retval = security_task_getscheduler(p);
4595                 if (!retval)
4596                         retval = p->policy
4597                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4598         }
4599         rcu_read_unlock();
4600         return retval;
4601 }
4602
4603 /**
4604  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4605  * @pid: the pid in question.
4606  * @param: structure containing the RT priority.
4607  *
4608  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4609  * code.
4610  */
4611 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4612 {
4613         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4614         struct task_struct *p;
4615         int retval;
4616
4617         if (!param || pid < 0)
4618                 return -EINVAL;
4619
4620         rcu_read_lock();
4621         p = find_process_by_pid(pid);
4622         retval = -ESRCH;
4623         if (!p)
4624                 goto out_unlock;
4625
4626         retval = security_task_getscheduler(p);
4627         if (retval)
4628                 goto out_unlock;
4629
4630         if (task_has_rt_policy(p))
4631                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4632         rcu_read_unlock();
4633
4634         /*
4635          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4636          */
4637         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4638
4639         return retval;
4640
4641 out_unlock:
4642         rcu_read_unlock();
4643         return retval;
4644 }
4645
4646 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4647                            struct sched_attr *attr,
4648                            unsigned int usize)
4649 {
4650         int ret;
4651
4652         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4653                 return -EFAULT;
4654
4655         /*
4656          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4657          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4658          * user-space does not get uncomplete information.
4659          */
4660         if (usize < sizeof(*attr)) {
4661                 unsigned char *addr;
4662                 unsigned char *end;
4663
4664                 addr = (void *)attr + usize;
4665                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4666
4667                 for (; addr < end; addr++) {
4668                         if (*addr)
4669                                 return -EFBIG;
4670                 }
4671
4672                 attr->size = usize;
4673         }
4674
4675         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4676         if (ret)
4677                 return -EFAULT;
4678
4679         return 0;
4680 }
4681
4682 /**
4683  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4684  * @pid: the pid in question.
4685  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4686  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4687  * @flags: for future extension.
4688  */
4689 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4690                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4691 {
4692         struct sched_attr attr = {
4693                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4694         };
4695         struct task_struct *p;
4696         int retval;
4697
4698         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4699             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4700                 return -EINVAL;
4701
4702         rcu_read_lock();
4703         p = find_process_by_pid(pid);
4704         retval = -ESRCH;
4705         if (!p)
4706                 goto out_unlock;
4707
4708         retval = security_task_getscheduler(p);
4709         if (retval)
4710                 goto out_unlock;
4711
4712         attr.sched_policy = p->policy;
4713         if (p->sched_reset_on_fork)
4714                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4715         if (task_has_dl_policy(p))
4716                 __getparam_dl(p, &attr);
4717         else if (task_has_rt_policy(p))
4718                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4719         else
4720                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4721
4722         rcu_read_unlock();
4723
4724         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4725         return retval;
4726
4727 out_unlock:
4728         rcu_read_unlock();
4729         return retval;
4730 }
4731
4732 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4733 {
4734         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4735         struct task_struct *p;
4736         int retval;
4737
4738         rcu_read_lock();
4739
4740         p = find_process_by_pid(pid);
4741         if (!p) {
4742                 rcu_read_unlock();
4743                 return -ESRCH;
4744         }
4745
4746         /* Prevent p going away */
4747         get_task_struct(p);
4748         rcu_read_unlock();
4749
4750         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4751                 retval = -EINVAL;
4752                 goto out_put_task;
4753         }
4754         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4755                 retval = -ENOMEM;
4756                 goto out_put_task;
4757         }
4758         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4759                 retval = -ENOMEM;
4760                 goto out_free_cpus_allowed;
4761         }
4762         retval = -EPERM;
4763         if (!check_same_owner(p)) {
4764                 rcu_read_lock();
4765                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4766                         rcu_read_unlock();
4767                         goto out_free_new_mask;
4768                 }
4769                 rcu_read_unlock();
4770         }
4771
4772         retval = security_task_setscheduler(p);
4773         if (retval)
4774                 goto out_free_new_mask;
4775
4776
4777         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4778         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4779
4780         /*
4781          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4782          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4783          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4784          * root_domain.
4785          */
4786 #ifdef CONFIG_SMP
4787         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4788                 rcu_read_lock();
4789                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4790                         retval = -EBUSY;
4791                         rcu_read_unlock();
4792                         goto out_free_new_mask;
4793                 }
4794                 rcu_read_unlock();
4795         }
4796 #endif
4797 again:
4798         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4799
4800         if (!retval) {
4801                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4802                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4803                         /*
4804                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4805                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4806                          * cpuset's cpus_allowed
4807                          */
4808                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4809                         goto again;
4810                 }
4811         }
4812 out_free_new_mask:
4813         free_cpumask_var(new_mask);
4814 out_free_cpus_allowed:
4815         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4816 out_put_task:
4817         put_task_struct(p);
4818         return retval;
4819 }
4820
4821 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4822                              struct cpumask *new_mask)
4823 {
4824         if (len < cpumask_size())
4825                 cpumask_clear(new_mask);
4826         else if (len > cpumask_size())
4827                 len = cpumask_size();
4828
4829         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4830 }
4831
4832 /**
4833  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4834  * @pid: pid of the process
4835  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4836  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4837  *
4838  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4839  */
4840 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4841                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4842 {
4843         cpumask_var_t new_mask;
4844         int retval;
4845
4846         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4847                 return -ENOMEM;
4848
4849         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4850         if (retval == 0)
4851                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4852         free_cpumask_var(new_mask);
4853         return retval;
4854 }
4855
4856 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4857 {
4858         struct task_struct *p;
4859         unsigned long flags;
4860         int retval;
4861
4862         rcu_read_lock();
4863
4864         retval = -ESRCH;
4865         p = find_process_by_pid(pid);
4866         if (!p)
4867                 goto out_unlock;
4868
4869         retval = security_task_getscheduler(p);
4870         if (retval)
4871                 goto out_unlock;
4872
4873         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4874         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4875         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4876
4877 out_unlock:
4878         rcu_read_unlock();
4879
4880         return retval;
4881 }
4882
4883 /**
4884  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4885  * @pid: pid of the process
4886  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4887  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4888  *
4889  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4890  * error code otherwise.
4891  */
4892 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4893                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4894 {
4895         int ret;
4896         cpumask_var_t mask;
4897
4898         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4899                 return -EINVAL;
4900         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4901                 return -EINVAL;
4902
4903         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4904                 return -ENOMEM;
4905
4906         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4907         if (ret == 0) {
4908                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4909
4910                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4911                         ret = -EFAULT;
4912                 else
4913                         ret = retlen;
4914         }
4915         free_cpumask_var(mask);
4916
4917         return ret;
4918 }
4919
4920 /**
4921  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4922  *
4923  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4924  * other threads running on this CPU then this function will return.
4925  *
4926  * Return: 0.
4927  */
4928 static void do_sched_yield(void)
4929 {
4930         struct rq_flags rf;
4931         struct rq *rq;
4932
4933         local_irq_disable();
4934         rq = this_rq();
4935         rq_lock(rq, &rf);
4936
4937         schedstat_inc(rq->yld_count);
4938         current->sched_class->yield_task(rq);
4939
4940         /*
4941          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4942          * no need to preempt or enable interrupts:
4943          */
4944         preempt_disable();
4945         rq_unlock(rq, &rf);
4946         sched_preempt_enable_no_resched();
4947
4948         schedule();
4949 }
4950
4951 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4952 {
4953         do_sched_yield();
4954         return 0;
4955 }
4956
4957 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4958 int __sched _cond_resched(void)
4959 {
4960         if (should_resched(0)) {
4961                 preempt_schedule_common();
4962                 return 1;
4963         }
4964         rcu_all_qs();
4965         return 0;
4966 }
4967 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4968 #endif
4969
4970 /*
4971  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4972  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4973  *
4974  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4975  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4976  * spin_unlock(), once by hand).
4977  */
4978 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4979 {
4980         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4981         int ret = 0;
4982
4983         lockdep_assert_held(lock);
4984
4985         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4986                 spin_unlock(lock);
4987                 if (resched)
4988                         preempt_schedule_common();
4989                 else
4990                         cpu_relax();
4991                 ret = 1;
4992                 spin_lock(lock);
4993         }
4994         return ret;
4995 }
4996 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4997
4998 /**
4999  * yield - yield the current processor to other threads.
5000  *
5001  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5002  *
5003  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5004  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5005  * it, its already broken.
5006  *
5007  * Typical broken usage is:
5008  *
5009  * while (!event)
5010  *      yield();
5011  *
5012  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5013  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5014  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5015  *
5016  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5017  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5018  * If you still want to use yield(), do not!
5019  */
5020 void __sched yield(void)
5021 {
5022         set_current_state(TASK_RUNNING);
5023         do_sched_yield();
5024 }
5025 EXPORT_SYMBOL(yield);
5026
5027 /**
5028  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5029  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5030  * processor it's on.
5031  * @p: target task
5032  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5033  *
5034  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5035  * can't go away on us before we can do any checks.
5036  *
5037  * Return:
5038  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5039  *      false (0) if we failed to boost the target.
5040  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5041  */
5042 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5043 {
5044         struct task_struct *curr = current;
5045         struct rq *rq, *p_rq;
5046         unsigned long flags;
5047         int yielded = 0;
5048
5049         local_irq_save(flags);
5050         rq = this_rq();
5051
5052 again:
5053         p_rq = task_rq(p);
5054         /*
5055          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5056          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5057          */
5058         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5059                 yielded = -ESRCH;
5060                 goto out_irq;
5061         }
5062
5063         double_rq_lock(rq, p_rq);
5064         if (task_rq(p) != p_rq) {
5065                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5066                 goto again;
5067         }
5068
5069         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5070                 goto out_unlock;
5071
5072         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5073                 goto out_unlock;
5074
5075         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5076                 goto out_unlock;
5077
5078         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5079         if (yielded) {
5080                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5081                 /*
5082                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5083                  * fairness.
5084                  */
5085                 if (preempt && rq != p_rq)
5086                         resched_curr(p_rq);
5087         }
5088
5089 out_unlock:
5090         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5091 out_irq:
5092         local_irq_restore(flags);
5093
5094         if (yielded > 0)
5095                 schedule();
5096
5097         return yielded;
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5100
5101 int io_schedule_prepare(void)
5102 {
5103         int old_iowait = current->in_iowait;
5104
5105         current->in_iowait = 1;
5106         blk_schedule_flush_plug(current);
5107
5108         return old_iowait;
5109 }
5110
5111 void io_schedule_finish(int token)
5112 {
5113         current->in_iowait = token;
5114 }
5115
5116 /*
5117  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5118  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5119  */
5120 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5121 {
5122         int token;
5123         long ret;
5124
5125         token = io_schedule_prepare();
5126         ret = schedule_timeout(timeout);
5127         io_schedule_finish(token);
5128
5129         return ret;
5130 }
5131 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5132
5133 void io_schedule(void)
5134 {
5135         int token;
5136
5137         token = io_schedule_prepare();
5138         schedule();
5139         io_schedule_finish(token);
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5142
5143 /**
5144  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5145  * @policy: scheduling class.
5146  *
5147  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5148  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5149  * On failure, a negative error code is returned.
5150  */
5151 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5152 {
5153         int ret = -EINVAL;
5154
5155         switch (policy) {
5156         case SCHED_FIFO:
5157         case SCHED_RR:
5158                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5159                 break;
5160         case SCHED_DEADLINE:
5161         case SCHED_NORMAL:
5162         case SCHED_BATCH:
5163         case SCHED_IDLE:
5164                 ret = 0;
5165                 break;
5166         }
5167         return ret;
5168 }
5169
5170 /**
5171  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5172  * @policy: scheduling class.
5173  *
5174  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5175  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5176  * On failure, a negative error code is returned.
5177  */
5178 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5179 {
5180         int ret = -EINVAL;
5181
5182         switch (policy) {
5183         case SCHED_FIFO:
5184         case SCHED_RR:
5185                 ret = 1;
5186                 break;
5187         case SCHED_DEADLINE:
5188         case SCHED_NORMAL:
5189         case SCHED_BATCH:
5190         case SCHED_IDLE:
5191                 ret = 0;
5192         }
5193         return ret;
5194 }
5195
5196 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5197 {
5198         struct task_struct *p;
5199         unsigned int time_slice;
5200         struct rq_flags rf;
5201         struct rq *rq;
5202         int retval;
5203
5204         if (pid < 0)
5205                 return -EINVAL;
5206
5207         retval = -ESRCH;
5208         rcu_read_lock();
5209         p = find_process_by_pid(pid);
5210         if (!p)
5211                 goto out_unlock;
5212
5213         retval = security_task_getscheduler(p);
5214         if (retval)
5215                 goto out_unlock;
5216
5217         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5218         time_slice = 0;
5219         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5220                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5221         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5222
5223         rcu_read_unlock();
5224         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5225         return 0;
5226
5227 out_unlock:
5228         rcu_read_unlock();
5229         return retval;
5230 }
5231
5232 /**
5233  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5234  * @pid: pid of the process.
5235  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5236  *
5237  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5238  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5239  *
5240  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5241  * an error code.
5242  */
5243 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5244                 struct timespec __user *, interval)
5245 {
5246         struct timespec64 t;
5247         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5248
5249         if (retval == 0)
5250                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5251
5252         return retval;
5253 }
5254
5255 #ifdef CONFIG_COMPAT
5256 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5257                        compat_pid_t, pid,
5258                        struct compat_timespec __user *, interval)
5259 {
5260         struct timespec64 t;
5261         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5262
5263         if (retval == 0)
5264                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5265         return retval;
5266 }
5267 #endif
5268
5269 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5270 {
5271         unsigned long free = 0;
5272         int ppid;
5273
5274         if (!try_get_task_stack(p))
5275                 return;
5276
5277         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5278
5279         if (p->state == TASK_RUNNING)
5280                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5281 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5282         free = stack_not_used(p);
5283 #endif
5284         ppid = 0;
5285         rcu_read_lock();
5286         if (pid_alive(p))
5287                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5288         rcu_read_unlock();
5289         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5290                 task_pid_nr(p), ppid,
5291                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5292
5293         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5294         show_stack(p, NULL);
5295         put_task_stack(p);
5296 }
5297 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5298
5299 static inline bool
5300 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5301 {
5302         /* no filter, everything matches */
5303         if (!state_filter)
5304                 return true;
5305
5306         /* filter, but doesn't match */
5307         if (!(p->state & state_filter))
5308                 return false;
5309
5310         /*
5311          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5312          * TASK_KILLABLE).
5313          */
5314         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5315                 return false;
5316
5317         return true;
5318 }
5319
5320
5321 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5322 {
5323         struct task_struct *g, *p;
5324
5325 #if BITS_PER_LONG == 32
5326         printk(KERN_INFO
5327                 "  task                PC stack   pid father\n");
5328 #else
5329         printk(KERN_INFO
5330                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5331 #endif
5332         rcu_read_lock();
5333         for_each_process_thread(g, p) {
5334                 /*
5335                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5336                  * console might take a lot of time:
5337                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5338                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5339                  * an IPI.
5340                  */
5341                 touch_nmi_watchdog();
5342                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5343                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5344                         sched_show_task(p);
5345         }
5346
5347 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5348         if (!state_filter)
5349                 sysrq_sched_debug_show();
5350 #endif
5351         rcu_read_unlock();
5352         /*
5353          * Only show locks if all tasks are dumped:
5354          */
5355         if (!state_filter)
5356                 debug_show_all_locks();
5357 }
5358
5359 /**
5360  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5361  * @idle: task in question
5362  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5363  *
5364  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5365  * flag, to make booting more robust.
5366  */
5367 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5368 {
5369         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5370         unsigned long flags;
5371
5372         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5373         raw_spin_lock(&rq->lock);
5374
5375         __sched_fork(0, idle);
5376         idle->state = TASK_RUNNING;
5377         idle->se.exec_start = sched_clock();
5378         idle->flags |= PF_IDLE;
5379
5380         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5381
5382 #ifdef CONFIG_SMP
5383         /*
5384          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5385          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5386          *
5387          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5388          */
5389         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5390 #endif
5391         /*
5392          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5393          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5394          * lockdep check in task_group() will fail.
5395          *
5396          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5397          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5398          *
5399          * Silence PROVE_RCU
5400          */
5401         rcu_read_lock();
5402         __set_task_cpu(idle, cpu);
5403         rcu_read_unlock();
5404
5405         rq->curr = rq->idle = idle;
5406         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5407 #ifdef CONFIG_SMP
5408         idle->on_cpu = 1;
5409 #endif
5410         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5411         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5412
5413         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5414         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5415
5416         /*
5417          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5418          */
5419         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5420         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5421         vtime_init_idle(idle, cpu);
5422 #ifdef CONFIG_SMP
5423         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5424 #endif
5425 }
5426
5427 #ifdef CONFIG_SMP
5428
5429 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5430                               const struct cpumask *trial)
5431 {
5432         int ret = 1;
5433
5434         if (!cpumask_weight(cur))
5435                 return ret;
5436
5437         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5438
5439         return ret;
5440 }
5441
5442 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5443                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5444 {
5445         int ret = 0;
5446
5447         /*
5448          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5449          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5450          * affinity and isolating such threads by their set of
5451          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5452          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5453          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5454          * before cpus_allowed may be changed.
5455          */
5456         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5457                 ret = -EINVAL;
5458                 goto out;
5459         }
5460
5461         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5462                                               cs_cpus_allowed))
5463                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5464
5465 out:
5466         return ret;
5467 }
5468
5469 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5470
5471 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5472 /* Migrate current task p to target_cpu */
5473 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5474 {
5475         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5476         int curr_cpu = task_cpu(p);
5477
5478         if (curr_cpu == target_cpu)
5479                 return 0;
5480
5481         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5482                 return -EINVAL;
5483
5484         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5485
5486         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5487         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5492  * tasks on the runqueues
5493  */
5494 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5495 {
5496         bool queued, running;
5497         struct rq_flags rf;
5498         struct rq *rq;
5499
5500         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5501         queued = task_on_rq_queued(p);
5502         running = task_current(rq, p);
5503
5504         if (queued)
5505                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5506         if (running)
5507                 put_prev_task(rq, p);
5508
5509         p->numa_preferred_nid = nid;
5510
5511         if (queued)
5512                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5513         if (running)
5514                 set_curr_task(rq, p);
5515         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5516 }
5517 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5518
5519 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5520 /*
5521  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5522  * offline.
5523  */
5524 void idle_task_exit(void)
5525 {
5526         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5527
5528         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5529
5530         if (mm != &init_mm) {
5531                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5532                 current->active_mm = &init_mm;
5533                 finish_arch_post_lock_switch();
5534         }
5535         mmdrop(mm);
5536 }
5537
5538 /*
5539  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5540  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5541  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5542  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5543  * calculation.
5544  *
5545  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5546  */
5547 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5548 {
5549         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5550         if (delta)
5551                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5552 }
5553
5554 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5555 {
5556 }
5557
5558 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5559         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5560 };
5561
5562 static struct task_struct fake_task = {
5563         /*
5564          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5565          */
5566         .prio = MAX_PRIO + 1,
5567         .sched_class = &fake_sched_class,
5568 };
5569
5570 /*
5571  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5572  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5573  *
5574  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5575  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5576  * because of lock validation efforts.
5577  */
5578 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5579 {
5580         struct rq *rq = dead_rq;
5581         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5582         struct rq_flags orf = *rf;
5583         int dest_cpu;
5584
5585         /*
5586          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5587          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5588          *
5589          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5590          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5591          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5592          * done here.
5593          */
5594         rq->stop = NULL;
5595
5596         /*
5597          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5598          * class method both need to have an up-to-date
5599          * value of rq->clock[_task]
5600          */
5601         update_rq_clock(rq);
5602
5603         for (;;) {
5604                 /*
5605                  * There's this thread running, bail when that's the only
5606                  * remaining thread:
5607                  */
5608                 if (rq->nr_running == 1)
5609                         break;
5610
5611                 /*
5612                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5613                  */
5614                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5615                 BUG_ON(!next);
5616                 put_prev_task(rq, next);
5617
5618                 /*
5619                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5620                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5621                  * stabilizes the mask.
5622                  *
5623                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5624                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5625                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5626                  */
5627                 rq_unlock(rq, rf);
5628                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5629                 rq_relock(rq, rf);
5630
5631                 /*
5632                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5633                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5634                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5635                  */
5636                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5637                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5638                         continue;
5639                 }
5640
5641                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5642                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5643                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5644                 if (rq != dead_rq) {
5645                         rq_unlock(rq, rf);
5646                         rq = dead_rq;
5647                         *rf = orf;
5648                         rq_relock(rq, rf);
5649                 }
5650                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5651         }
5652
5653         rq->stop = stop;
5654 }
5655 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5656
5657 void set_rq_online(struct rq *rq)
5658 {
5659         if (!rq->online) {
5660                 const struct sched_class *class;
5661
5662                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5663                 rq->online = 1;
5664
5665                 for_each_class(class) {
5666                         if (class->rq_online)
5667                                 class->rq_online(rq);
5668                 }
5669         }
5670 }
5671
5672 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5673 {
5674         if (rq->online) {
5675                 const struct sched_class *class;
5676
5677                 for_each_class(class) {
5678                         if (class->rq_offline)
5679                                 class->rq_offline(rq);
5680                 }
5681
5682                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5683                 rq->online = 0;
5684         }
5685 }
5686
5687 /*
5688  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5689  */
5690 static int num_cpus_frozen;
5691
5692 /*
5693  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5694  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5695  * around partition_sched_domains().
5696  *
5697  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5698  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5699  */
5700 static void cpuset_cpu_active(void)
5701 {
5702         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5703                 /*
5704                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5705                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5706                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5707                  * domain, ignoring cpusets.
5708                  */
5709                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5710                 if (--num_cpus_frozen)
5711                         return;
5712                 /*
5713                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5714                  * restore the original sched domains by considering the
5715                  * cpuset configurations.
5716                  */
5717                 cpuset_force_rebuild();
5718         }
5719         cpuset_update_active_cpus();
5720 }
5721
5722 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5723 {
5724         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5725                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5726                         return -EBUSY;
5727                 cpuset_update_active_cpus();
5728         } else {
5729                 num_cpus_frozen++;
5730                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5731         }
5732         return 0;
5733 }
5734
5735 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5736 {
5737         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5738         struct rq_flags rf;
5739
5740         set_cpu_active(cpu, true);
5741
5742         if (sched_smp_initialized) {
5743                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5744                 cpuset_cpu_active();
5745         }
5746
5747         /*
5748          * Put the rq online, if not already. This happens:
5749          *
5750          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5751          *    after all CPUs have been brought up.
5752          *
5753          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5754          *    domains.
5755          */
5756         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5757         if (rq->rd) {
5758                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5759                 set_rq_online(rq);
5760         }
5761         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5762
5763         update_max_interval();
5764
5765         return 0;
5766 }
5767
5768 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5769 {
5770         int ret;
5771
5772         set_cpu_active(cpu, false);
5773         /*
5774          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5775          * users of this state to go away such that all new such users will
5776          * observe it.
5777          *
5778          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5779          */
5780         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5781
5782         if (!sched_smp_initialized)
5783                 return 0;
5784
5785         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5786         if (ret) {
5787                 set_cpu_active(cpu, true);
5788                 return ret;
5789         }
5790         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5791         return 0;
5792 }
5793
5794 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5795 {
5796         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5797
5798         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5799         update_max_interval();
5800 }
5801
5802 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5803 {
5804         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5805         sched_tick_start(cpu);
5806         return 0;
5807 }
5808
5809 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5810 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5811 {
5812         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5813         struct rq_flags rf;
5814
5815         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5816         sched_ttwu_pending();
5817         sched_tick_stop(cpu);
5818
5819         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5820         if (rq->rd) {
5821                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5822                 set_rq_offline(rq);
5823         }
5824         migrate_tasks(rq, &rf);
5825         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5826         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5827
5828         calc_load_migrate(rq);
5829         update_max_interval();
5830         nohz_balance_exit_idle(rq);
5831         hrtick_clear(rq);
5832         return 0;
5833 }
5834 #endif
5835
5836 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5837 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5838
5839 static void sched_init_smt(void)
5840 {
5841         /*
5842          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5843          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5844          */
5845         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5846                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5847 }
5848 #else
5849 static inline void sched_init_smt(void) { }
5850 #endif
5851
5852 void __init sched_init_smp(void)
5853 {
5854         sched_init_numa();
5855
5856         /*
5857          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5858          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5859          * happen.
5860          */
5861         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5862         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5863         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5864
5865         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5866         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5867                 BUG();
5868         sched_init_granularity();
5869
5870         init_sched_rt_class();
5871         init_sched_dl_class();
5872
5873         sched_init_smt();
5874
5875         sched_smp_initialized = true;
5876 }
5877
5878 static int __init migration_init(void)
5879 {
5880         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5881         return 0;
5882 }
5883 early_initcall(migration_init);
5884
5885 #else
5886 void __init sched_init_smp(void)
5887 {
5888         sched_init_granularity();
5889 }
5890 #endif /* CONFIG_SMP */
5891
5892 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5893 {
5894         return in_lock_functions(addr) ||
5895                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5896                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5897 }
5898
5899 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5900 /*
5901  * Default task group.
5902  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5903  */
5904 struct task_group root_task_group;
5905 LIST_HEAD(task_groups);
5906
5907 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5908 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5909 #endif
5910
5911 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5912 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5913
5914 void __init sched_init(void)
5915 {
5916         int i, j;
5917         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5918
5919         wait_bit_init();
5920
5921 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5922         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5923 #endif
5924 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5925         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5926 #endif
5927         if (alloc_size) {
5928                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5929
5930 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5931                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5932                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5933
5934                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5935                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5936
5937 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5938 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5939                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5940                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5941
5942                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5943                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5944
5945 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5946         }
5947 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5948         for_each_possible_cpu(i) {
5949                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5950                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5951                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5952                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5953         }
5954 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5955
5956         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5957         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5958
5959 #ifdef CONFIG_SMP
5960         init_defrootdomain();
5961 #endif
5962
5963 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5964         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5965                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5966 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5967
5968 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5969         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5970
5971         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5972         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5973         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5974         autogroup_init(&init_task);
5975 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5976
5977         for_each_possible_cpu(i) {
5978                 struct rq *rq;
5979
5980                 rq = cpu_rq(i);
5981                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5982                 rq->nr_running = 0;
5983                 rq->calc_load_active = 0;
5984                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5985                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5986                 init_rt_rq(&rq->rt);
5987                 init_dl_rq(&rq->dl);
5988 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5989                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5990                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5991                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5992                 /*
5993                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5994                  *
5995                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5996                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5997                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5998                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5999                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6000                  * (se->load.weight).
6001                  *
6002                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6003                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6004                  * then A0's share of the CPU resource is:
6005                  *
6006                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6007                  *
6008                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6009                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6010                  */
6011                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6012                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6013 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6014
6015                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6016 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6017                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6018 #endif
6019
6020                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6021                         rq->cpu_load[j] = 0;
6022
6023 #ifdef CONFIG_SMP
6024                 rq->sd = NULL;
6025                 rq->rd = NULL;
6026                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6027                 rq->balance_callback = NULL;
6028                 rq->active_balance = 0;
6029                 rq->next_balance = jiffies;
6030                 rq->push_cpu = 0;
6031                 rq->cpu = i;
6032                 rq->online = 0;
6033                 rq->idle_stamp = 0;
6034                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6035                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6036
6037                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6038
6039                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6040 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6041                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6042                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6043                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6044 #endif
6045 #endif /* CONFIG_SMP */
6046                 hrtick_rq_init(rq);
6047                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6048         }
6049
6050         set_load_weight(&init_task, false);
6051
6052         /*
6053          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6054          */
6055         mmgrab(&init_mm);
6056         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6057
6058         /*
6059          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6060          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6061          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6062          * when this runqueue becomes "idle".
6063          */
6064         init_idle(current, smp_processor_id());
6065
6066         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6067
6068 #ifdef CONFIG_SMP
6069         idle_thread_set_boot_cpu();
6070 #endif
6071         init_sched_fair_class();
6072
6073         init_schedstats();
6074
6075         scheduler_running = 1;
6076 }
6077
6078 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6079 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6080 {
6081         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6082
6083         return (nested == preempt_offset);
6084 }
6085
6086 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6087 {
6088         /*
6089          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6090          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6091          * otherwise we will destroy state.
6092          */
6093         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6094                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6095                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6096                         current->state,
6097                         (void *)current->task_state_change,
6098                         (void *)current->task_state_change);
6099
6100         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6101 }
6102 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6103
6104 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6105 {
6106         /* Ratelimiting timestamp: */
6107         static unsigned long prev_jiffy;
6108
6109         unsigned long preempt_disable_ip;
6110
6111         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6112         rcu_sleep_check();
6113
6114         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6115              !is_idle_task(current)) ||
6116             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6117             oops_in_progress)
6118                 return;
6119
6120         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6121                 return;
6122         prev_jiffy = jiffies;
6123
6124         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6125         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6126
6127         printk(KERN_ERR
6128                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6129                         file, line);
6130         printk(KERN_ERR
6131                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6132                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6133                         current->pid, current->comm);
6134
6135         if (task_stack_end_corrupted(current))
6136                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6137
6138         debug_show_held_locks(current);
6139         if (irqs_disabled())
6140                 print_irqtrace_events(current);
6141         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6142             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6143                 pr_err("Preemption disabled at:");
6144                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6145                 pr_cont("\n");
6146         }
6147         dump_stack();
6148         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6149 }
6150 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6151 #endif
6152
6153 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6154 void normalize_rt_tasks(void)
6155 {
6156         struct task_struct *g, *p;
6157         struct sched_attr attr = {
6158                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6159         };
6160
6161         read_lock(&tasklist_lock);
6162         for_each_process_thread(g, p) {
6163                 /*
6164                  * Only normalize user tasks:
6165                  */
6166                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6167                         continue;
6168
6169                 p->se.exec_start = 0;
6170                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6171                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6172                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6173
6174                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6175                         /*
6176                          * Renice negative nice level userspace
6177                          * tasks back to 0:
6178                          */
6179                         if (task_nice(p) < 0)
6180                                 set_user_nice(p, 0);
6181                         continue;
6182                 }
6183
6184                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6185         }
6186         read_unlock(&tasklist_lock);
6187 }
6188
6189 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6190
6191 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6192 /*
6193  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6194  *
6195  * They can only be called when the whole system has been
6196  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6197  * activity can take place. Using them for anything else would
6198  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6199  * under any other configuration.
6200  */
6201
6202 /**
6203  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6204  * @cpu: the processor in question.
6205  *
6206  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6207  *
6208  * Return: The current task for @cpu.
6209  */
6210 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6211 {
6212         return cpu_curr(cpu);
6213 }
6214
6215 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6216
6217 #ifdef CONFIG_IA64
6218 /**
6219  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6220  * @cpu: the processor in question.
6221  * @p: the task pointer to set.
6222  *
6223  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6224  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6225  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6226  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6227  * and caller must save the original value of the current task (see
6228  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6229  * re-starting the system.
6230  *
6231  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6232  */
6233 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6234 {
6235         cpu_curr(cpu) = p;
6236 }
6237
6238 #endif
6239
6240 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6241 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6242 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6243
6244 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6245 {
6246         free_fair_sched_group(tg);
6247         free_rt_sched_group(tg);
6248         autogroup_free(tg);
6249         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6250 }
6251
6252 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6253 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6254 {
6255         struct task_group *tg;
6256
6257         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6258         if (!tg)
6259                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6260
6261         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6262                 goto err;
6263
6264         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6265                 goto err;
6266
6267         return tg;
6268
6269 err:
6270         sched_free_group(tg);
6271         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6272 }
6273
6274 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6275 {
6276         unsigned long flags;
6277
6278         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6279         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6280
6281         /* Root should already exist: */
6282         WARN_ON(!parent);
6283
6284         tg->parent = parent;
6285         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6286         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6287         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6288
6289         online_fair_sched_group(tg);
6290 }
6291
6292 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6293 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6294 {
6295         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6296         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6297 }
6298
6299 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6300 {
6301         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6302         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6303 }
6304
6305 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6306 {
6307         unsigned long flags;
6308
6309         /* End participation in shares distribution: */
6310         unregister_fair_sched_group(tg);
6311
6312         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6313         list_del_rcu(&tg->list);
6314         list_del_rcu(&tg->siblings);
6315         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6316 }
6317
6318 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6319 {
6320         struct task_group *tg;
6321
6322         /*
6323          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6324          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6325          * to prevent lockdep warnings.
6326          */
6327         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6328                           struct task_group, css);
6329         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6330         tsk->sched_task_group = tg;
6331
6332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6333         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6334                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6335         else
6336 #endif
6337                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6338 }
6339
6340 /*
6341  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6342  *
6343  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6344  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6345  * its new group.
6346  */
6347 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6348 {
6349         int queued, running, queue_flags =
6350                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6351         struct rq_flags rf;
6352         struct rq *rq;
6353
6354         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6355         update_rq_clock(rq);
6356
6357         running = task_current(rq, tsk);
6358         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6359
6360         if (queued)
6361                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6362         if (running)
6363                 put_prev_task(rq, tsk);
6364
6365         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6366
6367         if (queued)
6368                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6369         if (running)
6370                 set_curr_task(rq, tsk);
6371
6372         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6373 }
6374
6375 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6376 {
6377         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6378 }
6379
6380 static struct cgroup_subsys_state *
6381 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6382 {
6383         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6384         struct task_group *tg;
6385
6386         if (!parent) {
6387                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6388                 return &root_task_group.css;
6389         }
6390
6391         tg = sched_create_group(parent);
6392         if (IS_ERR(tg))
6393                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6394
6395         return &tg->css;
6396 }
6397
6398 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6399 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6400 {
6401         struct task_group *tg = css_tg(css);
6402         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6403
6404         if (parent)
6405                 sched_online_group(tg, parent);
6406         return 0;
6407 }
6408
6409 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6410 {
6411         struct task_group *tg = css_tg(css);
6412
6413         sched_offline_group(tg);
6414 }
6415
6416 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6417 {
6418         struct task_group *tg = css_tg(css);
6419
6420         /*
6421          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6422          */
6423         sched_free_group(tg);
6424 }
6425
6426 /*
6427  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6428  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6429  */
6430 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6431 {
6432         struct rq_flags rf;
6433         struct rq *rq;
6434
6435         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6436
6437         update_rq_clock(rq);
6438         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6439
6440         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6441 }
6442
6443 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6444 {
6445         struct task_struct *task;
6446         struct cgroup_subsys_state *css;
6447         int ret = 0;
6448
6449         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6450 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6451                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6452                         return -EINVAL;
6453 #else
6454                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6455                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6456                         return -EINVAL;
6457 #endif
6458                 /*
6459                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6460                  * running, we're sure to observe its full state.
6461                  */
6462                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6463                 /*
6464                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6465                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6466                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6467                  */
6468                 if (task->state == TASK_NEW)
6469                         ret = -EINVAL;
6470                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6471
6472                 if (ret)
6473                         break;
6474         }
6475         return ret;
6476 }
6477
6478 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6479 {
6480         struct task_struct *task;
6481         struct cgroup_subsys_state *css;
6482
6483         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6484                 sched_move_task(task);
6485 }
6486
6487 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6488 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6489                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6490 {
6491         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6492 }
6493
6494 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6495                                struct cftype *cft)
6496 {
6497         struct task_group *tg = css_tg(css);
6498
6499         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6500 }
6501
6502 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6503 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6504
6505 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6506 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6507
6508 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6509
6510 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6511 {
6512         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6513         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6514
6515         if (tg == &root_task_group)
6516                 return -EINVAL;
6517
6518         /*
6519          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6520          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6521          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6522          */
6523         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6524                 return -EINVAL;
6525
6526         /*
6527          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6528          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6529          * feasibility.
6530          */
6531         if (period > max_cfs_quota_period)
6532                 return -EINVAL;
6533
6534         /*
6535          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6536          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6537          */
6538         get_online_cpus();
6539         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6540         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6541         if (ret)
6542                 goto out_unlock;
6543
6544         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6545         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6546         /*
6547          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6548          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6549          */
6550         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6551                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6552         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6553         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6554         cfs_b->quota = quota;
6555
6556         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6557
6558         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6559         if (runtime_enabled)
6560                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6561
6562         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6563
6564         for_each_online_cpu(i) {
6565                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6566                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6567                 struct rq_flags rf;
6568
6569                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6570                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6571                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6572
6573                 if (cfs_rq->throttled)
6574                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6575                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6576         }
6577         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6578                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6579 out_unlock:
6580         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6581         put_online_cpus();
6582
6583         return ret;
6584 }
6585
6586 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6587 {
6588         u64 quota, period;
6589
6590         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6591         if (cfs_quota_us < 0)
6592                 quota = RUNTIME_INF;
6593         else
6594                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6595
6596         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6597 }
6598
6599 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6600 {
6601         u64 quota_us;
6602
6603         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6604                 return -1;
6605
6606         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6607         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6608
6609         return quota_us;
6610 }
6611
6612 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6613 {
6614         u64 quota, period;
6615
6616         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6617         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6618
6619         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6620 }
6621
6622 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6623 {
6624         u64 cfs_period_us;
6625
6626         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6627         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6628
6629         return cfs_period_us;
6630 }
6631
6632 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6633                                   struct cftype *cft)
6634 {
6635         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6636 }
6637
6638 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6639                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6640 {
6641         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6642 }
6643
6644 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6645                                    struct cftype *cft)
6646 {
6647         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6648 }
6649
6650 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6651                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6652 {
6653         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6654 }
6655
6656 struct cfs_schedulable_data {
6657         struct task_group *tg;
6658         u64 period, quota;
6659 };
6660
6661 /*
6662  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6663  * note: units are usecs
6664  */
6665 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6666                                struct cfs_schedulable_data *d)
6667 {
6668         u64 quota, period;
6669
6670         if (tg == d->tg) {
6671                 period = d->period;
6672                 quota = d->quota;
6673         } else {
6674                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6675                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6676         }
6677
6678         /* note: these should typically be equivalent */
6679         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6680                 return RUNTIME_INF;
6681
6682         return to_ratio(period, quota);
6683 }
6684
6685 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6686 {
6687         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6688         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6689         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6690
6691         if (!tg->parent) {
6692                 quota = RUNTIME_INF;
6693         } else {
6694                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6695
6696                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6697                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6698
6699                 /*
6700                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6701                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6702                  * limit is set:
6703                  */
6704                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6705                         quota = min(quota, parent_quota);
6706                 } else {
6707                         if (quota == RUNTIME_INF)
6708                                 quota = parent_quota;
6709                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6710                                 return -EINVAL;
6711                 }
6712         }
6713         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6714
6715         return 0;
6716 }
6717
6718 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6719 {
6720         int ret;
6721         struct cfs_schedulable_data data = {
6722                 .tg = tg,
6723                 .period = period,
6724                 .quota = quota,
6725         };
6726
6727         if (quota != RUNTIME_INF) {
6728                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6729                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6730         }
6731
6732         rcu_read_lock();
6733         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6734         rcu_read_unlock();
6735
6736         return ret;
6737 }
6738
6739 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6740 {
6741         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6742         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6743
6744         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6745         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6746         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6747
6748         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6749                 u64 ws = 0;
6750                 int i;
6751
6752                 for_each_possible_cpu(i)
6753                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6754
6755                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6756         }
6757
6758         return 0;
6759 }
6760 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6761 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6762
6763 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6764 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6765                                 struct cftype *cft, s64 val)
6766 {
6767         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6768 }
6769
6770 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6771                                struct cftype *cft)
6772 {
6773         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6774 }
6775
6776 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6777                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6778 {
6779         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6780 }
6781
6782 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6783                                    struct cftype *cft)
6784 {
6785         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6786 }
6787 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6788
6789 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6791         {
6792                 .name = "shares",
6793                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6794                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6795         },
6796 #endif
6797 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6798         {
6799                 .name = "cfs_quota_us",
6800                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6801                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6802         },
6803         {
6804                 .name = "cfs_period_us",
6805                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6806                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6807         },
6808         {
6809                 .name = "stat",
6810                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6811         },
6812 #endif
6813 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6814         {
6815                 .name = "rt_runtime_us",
6816                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6817                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6818         },
6819         {
6820                 .name = "rt_period_us",
6821                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6822                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6823         },
6824 #endif
6825         { }     /* Terminate */
6826 };
6827
6828 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6829                                struct cgroup_subsys_state *css)
6830 {
6831 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6832         {
6833                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6834                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6835                 u64 throttled_usec;
6836
6837                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6838                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6839
6840                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6841                            "nr_throttled %d\n"
6842                            "throttled_usec %llu\n",
6843                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6844                            throttled_usec);
6845         }
6846 #endif
6847         return 0;
6848 }
6849
6850 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6851 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6852                                struct cftype *cft)
6853 {
6854         struct task_group *tg = css_tg(css);
6855         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6856
6857         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6858 }
6859
6860 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6861                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6862 {
6863         /*
6864          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6865          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6866          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6867          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6868          * the original value over the entire range.
6869          */
6870         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6871                 return -ERANGE;
6872
6873         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6874
6875         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6876 }
6877
6878 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6879                                     struct cftype *cft)
6880 {
6881         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6882         int last_delta = INT_MAX;
6883         int prio, delta;
6884
6885         /* find the closest nice value to the current weight */
6886         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6887                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6888                 if (delta >= last_delta)
6889                         break;
6890                 last_delta = delta;
6891         }
6892
6893         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6894 }
6895
6896 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6897                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6898 {
6899         unsigned long weight;
6900         int idx;
6901
6902         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6903                 return -ERANGE;
6904
6905         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6906         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6907         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6908
6909         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6910 }
6911 #endif
6912
6913 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6914                                                   long period, long quota)
6915 {
6916         if (quota < 0)
6917                 seq_puts(sf, "max");
6918         else
6919                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6920
6921         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6922 }
6923
6924 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6925 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6926                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6927 {
6928         char tok[21];   /* U64_MAX */
6929
6930         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6931                 return -EINVAL;
6932
6933         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6934
6935         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6936                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6937         else if (!strcmp(tok, "max"))
6938                 *quotap = RUNTIME_INF;
6939         else
6940                 return -EINVAL;
6941
6942         return 0;
6943 }
6944
6945 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6946 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6947 {
6948         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6949
6950         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6951         return 0;
6952 }
6953
6954 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6955                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6956 {
6957         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6958         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6959         u64 quota;
6960         int ret;
6961
6962         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6963         if (!ret)
6964                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6965         return ret ?: nbytes;
6966 }
6967 #endif
6968
6969 static struct cftype cpu_files[] = {
6970 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6971         {
6972                 .name = "weight",
6973                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6974                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
6975                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
6976         },
6977         {
6978                 .name = "weight.nice",
6979                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6980                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
6981                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
6982         },
6983 #endif
6984 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6985         {
6986                 .name = "max",
6987                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6988                 .seq_show = cpu_max_show,
6989                 .write = cpu_max_write,
6990         },
6991 #endif
6992         { }     /* terminate */
6993 };
6994
6995 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
6996         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
6997         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
6998         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
6999         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7000         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7001         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7002         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7003         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7004         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7005         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7006         .early_init     = true,
7007         .threaded       = true,
7008 };
7009
7010 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7011
7012 void dump_cpu_task(int cpu)
7013 {
7014         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7015         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7016 }
7017
7018 /*
7019  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7020  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7021  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7022  * that remained on nice 0.
7023  *
7024  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7025  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7026  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7027  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7028  * the relative distance between them is ~25%.)
7029  */
7030 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7031  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7032  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7033  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7034  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7035  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7036  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7037  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7038  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7039 };
7040
7041 /*
7042  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7043  *
7044  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7045  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7046  * into multiplications:
7047  */
7048 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7049  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7050  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7051  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7052  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7053  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7054  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7055  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7056  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7057 };
7058
7059 #undef CREATE_TRACE_POINTS