Merge tag 'tee-optee-for-5.4' of git://git.linaro.org/people/jens.wiklander/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include "sched.h"
10
11 #include <linux/nospec.h>
12
13 #include <linux/kcov.h>
14
15 #include <asm/switch_to.h>
16 #include <asm/tlb.h>
17
18 #include "../workqueue_internal.h"
19 #include "../smpboot.h"
20
21 #include "pelt.h"
22
23 #define CREATE_TRACE_POINTS
24 #include <trace/events/sched.h>
25
26 /*
27  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
28  * associated with them) to allow external modules to probe them.
29  */
30 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
31 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
32 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
33 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
36
37 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
38
39 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
40 /*
41  * Debugging: various feature bits
42  *
43  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
44  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
45  * at compile time and compiler optimization based on features default.
46  */
47 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
48         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
49 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
50 #include "features.h"
51         0;
52 #undef SCHED_FEAT
53 #endif
54
55 /*
56  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
57  * Limited because this is done with IRQs disabled.
58  */
59 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
60
61 /*
62  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
63  * default: 1s
64  */
65 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
66
67 __read_mostly int scheduler_running;
68
69 /*
70  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
71  * default: 0.95s
72  */
73 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
74
75 /*
76  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
77  */
78 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
79         __acquires(rq->lock)
80 {
81         struct rq *rq;
82
83         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
84
85         for (;;) {
86                 rq = task_rq(p);
87                 raw_spin_lock(&rq->lock);
88                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
89                         rq_pin_lock(rq, rf);
90                         return rq;
91                 }
92                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
93
94                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
95                         cpu_relax();
96         }
97 }
98
99 /*
100  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
101  */
102 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
103         __acquires(p->pi_lock)
104         __acquires(rq->lock)
105 {
106         struct rq *rq;
107
108         for (;;) {
109                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
110                 rq = task_rq(p);
111                 raw_spin_lock(&rq->lock);
112                 /*
113                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
114                  *
115                  *      ACQUIRE (rq->lock)
116                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
117                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
118                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
119                  *                                      [L] ->on_rq
120                  *      RELEASE (rq->lock)
121                  *
122                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
123                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
124                  *
125                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
126                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
127                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
128                  */
129                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
130                         rq_pin_lock(rq, rf);
131                         return rq;
132                 }
133                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
134                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
135
136                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
137                         cpu_relax();
138         }
139 }
140
141 /*
142  * RQ-clock updating methods:
143  */
144
145 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
146 {
147 /*
148  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
149  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
150  */
151         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
152
153 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
154         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
155
156         /*
157          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
158          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
159          * {soft,}irq region.
160          *
161          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
162          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
163          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
164          * monotonic.
165          *
166          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
167          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
168          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
169          * atomic ops.
170          */
171         if (irq_delta > delta)
172                 irq_delta = delta;
173
174         rq->prev_irq_time += irq_delta;
175         delta -= irq_delta;
176 #endif
177 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
178         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
179                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
180                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
181
182                 if (unlikely(steal > delta))
183                         steal = delta;
184
185                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
186                 delta -= steal;
187         }
188 #endif
189
190         rq->clock_task += delta;
191
192 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
193         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
194                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
195 #endif
196         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
197 }
198
199 void update_rq_clock(struct rq *rq)
200 {
201         s64 delta;
202
203         lockdep_assert_held(&rq->lock);
204
205         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
206                 return;
207
208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
209         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
210                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
211         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
212 #endif
213
214         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
215         if (delta < 0)
216                 return;
217         rq->clock += delta;
218         update_rq_clock_task(rq, delta);
219 }
220
221
222 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
223 /*
224  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
225  */
226
227 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
228 {
229         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
230                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
231 }
232
233 /*
234  * High-resolution timer tick.
235  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
236  */
237 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
238 {
239         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
240         struct rq_flags rf;
241
242         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
243
244         rq_lock(rq, &rf);
245         update_rq_clock(rq);
246         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
247         rq_unlock(rq, &rf);
248
249         return HRTIMER_NORESTART;
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_SMP
253
254 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
255 {
256         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
257
258         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
259 }
260
261 /*
262  * called from hardirq (IPI) context
263  */
264 static void __hrtick_start(void *arg)
265 {
266         struct rq *rq = arg;
267         struct rq_flags rf;
268
269         rq_lock(rq, &rf);
270         __hrtick_restart(rq);
271         rq->hrtick_csd_pending = 0;
272         rq_unlock(rq, &rf);
273 }
274
275 /*
276  * Called to set the hrtick timer state.
277  *
278  * called with rq->lock held and irqs disabled
279  */
280 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
281 {
282         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
283         ktime_t time;
284         s64 delta;
285
286         /*
287          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
288          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
289          */
290         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
291         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
292
293         hrtimer_set_expires(timer, time);
294
295         if (rq == this_rq()) {
296                 __hrtick_restart(rq);
297         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
298                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
299                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
300         }
301 }
302
303 #else
304 /*
305  * Called to set the hrtick timer state.
306  *
307  * called with rq->lock held and irqs disabled
308  */
309 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
310 {
311         /*
312          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
313          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
314          */
315         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
316         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
317                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
318 }
319 #endif /* CONFIG_SMP */
320
321 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
322 {
323 #ifdef CONFIG_SMP
324         rq->hrtick_csd_pending = 0;
325
326         rq->hrtick_csd.flags = 0;
327         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
328         rq->hrtick_csd.info = rq;
329 #endif
330
331         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
332         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
333 }
334 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
335 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
336 {
337 }
338
339 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
340 {
341 }
342 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
343
344 /*
345  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
346  */
347 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
348         ({                                                              \
349                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
350                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
351                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
352                                                                         \
353                 for (;;) {                                              \
354                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
355                         if (_old == _val)                               \
356                                 break;                                  \
357                         _val = _old;                                    \
358                 }                                                       \
359         _old;                                                           \
360 })
361
362 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
363 /*
364  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
365  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
366  * spurious IPIs.
367  */
368 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
369 {
370         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
371         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
372 }
373
374 /*
375  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
376  *
377  * If this returns true, then the idle task promises to call
378  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
379  */
380 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
381 {
382         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
383         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
384
385         for (;;) {
386                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
387                         return false;
388                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
389                         return true;
390                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
391                 if (old == val)
392                         break;
393                 val = old;
394         }
395         return true;
396 }
397
398 #else
399 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
400 {
401         set_tsk_need_resched(p);
402         return true;
403 }
404
405 #ifdef CONFIG_SMP
406 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
407 {
408         return false;
409 }
410 #endif
411 #endif
412
413 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
414 {
415         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
416
417         /*
418          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
419          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
420          * wakeup due to that.
421          *
422          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
423          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
424          */
425         smp_mb__before_atomic();
426         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
427                 return false;
428
429         /*
430          * The head is context local, there can be no concurrency.
431          */
432         *head->lastp = node;
433         head->lastp = &node->next;
434         return true;
435 }
436
437 /**
438  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
439  * @head: the wake_q_head to add @task to
440  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
441  *
442  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
443  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
444  * instantly.
445  *
446  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
447  * must be ready to be woken at this location.
448  */
449 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
450 {
451         if (__wake_q_add(head, task))
452                 get_task_struct(task);
453 }
454
455 /**
456  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
457  * @head: the wake_q_head to add @task to
458  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
459  *
460  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
461  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
462  * instantly.
463  *
464  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
465  * must be ready to be woken at this location.
466  *
467  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
468  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
469  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
470  * queued for wakeup.
471  */
472 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
473 {
474         if (!__wake_q_add(head, task))
475                 put_task_struct(task);
476 }
477
478 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
479 {
480         struct wake_q_node *node = head->first;
481
482         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
483                 struct task_struct *task;
484
485                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
486                 BUG_ON(!task);
487                 /* Task can safely be re-inserted now: */
488                 node = node->next;
489                 task->wake_q.next = NULL;
490
491                 /*
492                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
493                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
494                  */
495                 wake_up_process(task);
496                 put_task_struct(task);
497         }
498 }
499
500 /*
501  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
502  *
503  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
504  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
505  * the target CPU.
506  */
507 void resched_curr(struct rq *rq)
508 {
509         struct task_struct *curr = rq->curr;
510         int cpu;
511
512         lockdep_assert_held(&rq->lock);
513
514         if (test_tsk_need_resched(curr))
515                 return;
516
517         cpu = cpu_of(rq);
518
519         if (cpu == smp_processor_id()) {
520                 set_tsk_need_resched(curr);
521                 set_preempt_need_resched();
522                 return;
523         }
524
525         if (set_nr_and_not_polling(curr))
526                 smp_send_reschedule(cpu);
527         else
528                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
529 }
530
531 void resched_cpu(int cpu)
532 {
533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
534         unsigned long flags;
535
536         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
537         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
538                 resched_curr(rq);
539         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
540 }
541
542 #ifdef CONFIG_SMP
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
546  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
550  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int i, cpu = smp_processor_id();
555         struct sched_domain *sd;
556
557         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
558                 return cpu;
559
560         rcu_read_lock();
561         for_each_domain(cpu, sd) {
562                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
563                         if (cpu == i)
564                                 continue;
565
566                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
567                                 cpu = i;
568                                 goto unlock;
569                         }
570                 }
571         }
572
573         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
574                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579
580 /*
581  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
582  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
583  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
584  * idle system the next event might even be infinite time into the
585  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
586  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
587  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
588  * wheel for the next timer event.
589  */
590 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
591 {
592         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
593
594         if (cpu == smp_processor_id())
595                 return;
596
597         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599         else
600                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
601 }
602
603 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
604 {
605         /*
606          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
607          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
608          * If needed we can still optimize that later with an
609          * empty IRQ.
610          */
611         if (cpu_is_offline(cpu))
612                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
613         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
614                 if (cpu != smp_processor_id() ||
615                     tick_nohz_tick_stopped())
616                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
617                 return true;
618         }
619
620         return false;
621 }
622
623 /*
624  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
625  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
626  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
627  */
628 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
629 {
630         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
631                 wake_up_idle_cpu(cpu);
632 }
633
634 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
635 {
636         int cpu = smp_processor_id();
637
638         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
639                 return false;
640
641         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
642                 return true;
643
644         /*
645          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
646          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
647          */
648         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
649         return false;
650 }
651
652 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
653
654 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
655 {
656         return false;
657 }
658
659 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
660
661 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
662 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
663 {
664         int fifo_nr_running;
665
666         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
667         if (rq->dl.dl_nr_running)
668                 return false;
669
670         /*
671          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
672          * actual RR behaviour.
673          */
674         if (rq->rt.rr_nr_running) {
675                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
676                         return true;
677                 else
678                         return false;
679         }
680
681         /*
682          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
683          * forced preemption between FIFO tasks.
684          */
685         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
686         if (fifo_nr_running)
687                 return true;
688
689         /*
690          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
691          * if there's more than one we need the tick for involuntary
692          * preemption.
693          */
694         if (rq->nr_running > 1)
695                 return false;
696
697         return true;
698 }
699 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (task_has_idle_policy(p)) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 p->se.runnable_weight = load->weight;
759                 return;
760         }
761
762         /*
763          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
764          * weight
765          */
766         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
767                 reweight_task(p, prio);
768         } else {
769                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
770                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
771                 p->se.runnable_weight = load->weight;
772         }
773 }
774
775 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
776 /* Max allowed minimum utilization */
777 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
778
779 /* Max allowed maximum utilization */
780 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
781
782 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
783 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
784
785 /* Integer rounded range for each bucket */
786 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
787
788 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
789         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
790
791 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
792 {
793         return clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA;
794 }
795
796 static inline unsigned int uclamp_bucket_base_value(unsigned int clamp_value)
797 {
798         return UCLAMP_BUCKET_DELTA * uclamp_bucket_id(clamp_value);
799 }
800
801 static inline unsigned int uclamp_none(int clamp_id)
802 {
803         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
804                 return 0;
805         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
806 }
807
808 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
809                                  unsigned int value, bool user_defined)
810 {
811         uc_se->value = value;
812         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
813         uc_se->user_defined = user_defined;
814 }
815
816 static inline unsigned int
817 uclamp_idle_value(struct rq *rq, unsigned int clamp_id,
818                   unsigned int clamp_value)
819 {
820         /*
821          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
822          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
823          * max-clamp.
824          */
825         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
826                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
827                 return clamp_value;
828         }
829
830         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
831 }
832
833 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, unsigned int clamp_id,
834                                      unsigned int clamp_value)
835 {
836         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
837         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
838                 return;
839
840         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
841 }
842
843 static inline
844 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, unsigned int clamp_id,
845                                  unsigned int clamp_value)
846 {
847         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
848         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
849
850         /*
851          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
852          * top most bucket with tasks in.
853          */
854         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
855                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
856                         continue;
857                 return bucket[bucket_id].value;
858         }
859
860         /* No tasks -- default clamp values */
861         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
862 }
863
864 /*
865  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
866  * priority:
867  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
868  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
869  */
870 static inline struct uclamp_se
871 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, unsigned int clamp_id)
872 {
873         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
874         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
875
876         /* System default restrictions always apply */
877         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
878                 return uc_max;
879
880         return uc_req;
881 }
882
883 unsigned int uclamp_eff_value(struct task_struct *p, unsigned int clamp_id)
884 {
885         struct uclamp_se uc_eff;
886
887         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
888         if (p->uclamp[clamp_id].active)
889                 return p->uclamp[clamp_id].value;
890
891         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
892
893         return uc_eff.value;
894 }
895
896 /*
897  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
898  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
899  * updates the rq's clamp value if required.
900  *
901  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
902  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
903  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
904  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
905  */
906 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
907                                     unsigned int clamp_id)
908 {
909         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
910         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
911         struct uclamp_bucket *bucket;
912
913         lockdep_assert_held(&rq->lock);
914
915         /* Update task effective clamp */
916         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
917
918         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
919         bucket->tasks++;
920         uc_se->active = true;
921
922         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
923
924         /*
925          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
926          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
927          */
928         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
929                 bucket->value = uc_se->value;
930
931         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
932                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
933 }
934
935 /*
936  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
937  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
938  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
939  *
940  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
941  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
942  * enforce the expected state and warn.
943  */
944 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
945                                     unsigned int clamp_id)
946 {
947         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
948         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
949         struct uclamp_bucket *bucket;
950         unsigned int bkt_clamp;
951         unsigned int rq_clamp;
952
953         lockdep_assert_held(&rq->lock);
954
955         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
956         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
957         if (likely(bucket->tasks))
958                 bucket->tasks--;
959         uc_se->active = false;
960
961         /*
962          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
963          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
964          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
965          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
966          */
967         if (likely(bucket->tasks))
968                 return;
969
970         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
971         /*
972          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
973          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
974          */
975         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
976         if (bucket->value >= rq_clamp) {
977                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
978                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
979         }
980 }
981
982 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
983 {
984         unsigned int clamp_id;
985
986         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
987                 return;
988
989         for_each_clamp_id(clamp_id)
990                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
991
992         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
993         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
994                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
995 }
996
997 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
998 {
999         unsigned int clamp_id;
1000
1001         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1002                 return;
1003
1004         for_each_clamp_id(clamp_id)
1005                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1006 }
1007
1008 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1009                                 void __user *buffer, size_t *lenp,
1010                                 loff_t *ppos)
1011 {
1012         int old_min, old_max;
1013         static DEFINE_MUTEX(mutex);
1014         int result;
1015
1016         mutex_lock(&mutex);
1017         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1018         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1019
1020         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1021         if (result)
1022                 goto undo;
1023         if (!write)
1024                 goto done;
1025
1026         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1027             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1028                 result = -EINVAL;
1029                 goto undo;
1030         }
1031
1032         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1033                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1034                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1035         }
1036         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1037                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1038                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1039         }
1040
1041         /*
1042          * Updating all the RUNNABLE task is expensive, keep it simple and do
1043          * just a lazy update at each next enqueue time.
1044          */
1045         goto done;
1046
1047 undo:
1048         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1049         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1050 done:
1051         mutex_unlock(&mutex);
1052
1053         return result;
1054 }
1055
1056 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1057                            const struct sched_attr *attr)
1058 {
1059         unsigned int lower_bound = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1060         unsigned int upper_bound = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1061
1062         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN)
1063                 lower_bound = attr->sched_util_min;
1064         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX)
1065                 upper_bound = attr->sched_util_max;
1066
1067         if (lower_bound > upper_bound)
1068                 return -EINVAL;
1069         if (upper_bound > SCHED_CAPACITY_SCALE)
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1076                                   const struct sched_attr *attr)
1077 {
1078         unsigned int clamp_id;
1079
1080         /*
1081          * On scheduling class change, reset to default clamps for tasks
1082          * without a task-specific value.
1083          */
1084         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1085                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1086                 unsigned int clamp_value = uclamp_none(clamp_id);
1087
1088                 /* Keep using defined clamps across class changes */
1089                 if (uc_se->user_defined)
1090                         continue;
1091
1092                 /* By default, RT tasks always get 100% boost */
1093                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1094                         clamp_value = uclamp_none(UCLAMP_MAX);
1095
1096                 uclamp_se_set(uc_se, clamp_value, false);
1097         }
1098
1099         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1100                 return;
1101
1102         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1103                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1104                               attr->sched_util_min, true);
1105         }
1106
1107         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1108                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1109                               attr->sched_util_max, true);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1114 {
1115         unsigned int clamp_id;
1116
1117         for_each_clamp_id(clamp_id)
1118                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1119
1120         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1121                 return;
1122
1123         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1124                 unsigned int clamp_value = uclamp_none(clamp_id);
1125
1126                 /* By default, RT tasks always get 100% boost */
1127                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1128                         clamp_value = uclamp_none(UCLAMP_MAX);
1129
1130                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id], clamp_value, false);
1131         }
1132 }
1133
1134 static void __init init_uclamp(void)
1135 {
1136         struct uclamp_se uc_max = {};
1137         unsigned int clamp_id;
1138         int cpu;
1139
1140         for_each_possible_cpu(cpu) {
1141                 memset(&cpu_rq(cpu)->uclamp, 0, sizeof(struct uclamp_rq));
1142                 cpu_rq(cpu)->uclamp_flags = 0;
1143         }
1144
1145         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1146                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1147                               uclamp_none(clamp_id), false);
1148         }
1149
1150         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1151         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1152         for_each_clamp_id(clamp_id)
1153                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1154 }
1155
1156 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1157 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1158 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1159 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1160                                   const struct sched_attr *attr)
1161 {
1162         return -EOPNOTSUPP;
1163 }
1164 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1165                                   const struct sched_attr *attr) { }
1166 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1167 static inline void init_uclamp(void) { }
1168 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1169
1170 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1171 {
1172         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1173                 update_rq_clock(rq);
1174
1175         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1176                 sched_info_queued(rq, p);
1177                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1178         }
1179
1180         uclamp_rq_inc(rq, p);
1181         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1182 }
1183
1184 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1185 {
1186         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1187                 update_rq_clock(rq);
1188
1189         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1190                 sched_info_dequeued(rq, p);
1191                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1192         }
1193
1194         uclamp_rq_dec(rq, p);
1195         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1196 }
1197
1198 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1199 {
1200         if (task_contributes_to_load(p))
1201                 rq->nr_uninterruptible--;
1202
1203         enqueue_task(rq, p, flags);
1204
1205         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1206 }
1207
1208 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1209 {
1210         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1211
1212         if (task_contributes_to_load(p))
1213                 rq->nr_uninterruptible++;
1214
1215         dequeue_task(rq, p, flags);
1216 }
1217
1218 /*
1219  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1220  */
1221 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1222 {
1223         return p->static_prio;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1228  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1229  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1230  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1231  * estimator recalculates.
1232  */
1233 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1234 {
1235         int prio;
1236
1237         if (task_has_dl_policy(p))
1238                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1239         else if (task_has_rt_policy(p))
1240                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1241         else
1242                 prio = __normal_prio(p);
1243         return prio;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1248  * taken into account by the scheduler. This value might
1249  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1250  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1251  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1252  */
1253 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1254 {
1255         p->normal_prio = normal_prio(p);
1256         /*
1257          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1258          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1259          * to the normal priority:
1260          */
1261         if (!rt_prio(p->prio))
1262                 return p->normal_prio;
1263         return p->prio;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1268  * @p: the task in question.
1269  *
1270  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1271  */
1272 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1273 {
1274         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1279  * use the balance_callback list if you want balancing.
1280  *
1281  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1282  * balance_callback().
1283  */
1284 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1285                                        const struct sched_class *prev_class,
1286                                        int oldprio)
1287 {
1288         if (prev_class != p->sched_class) {
1289                 if (prev_class->switched_from)
1290                         prev_class->switched_from(rq, p);
1291
1292                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1293         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1294                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1295 }
1296
1297 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1298 {
1299         const struct sched_class *class;
1300
1301         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1302                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1303         } else {
1304                 for_each_class(class) {
1305                         if (class == rq->curr->sched_class)
1306                                 break;
1307                         if (class == p->sched_class) {
1308                                 resched_curr(rq);
1309                                 break;
1310                         }
1311                 }
1312         }
1313
1314         /*
1315          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1316          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1317          */
1318         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1319                 rq_clock_skip_update(rq);
1320 }
1321
1322 #ifdef CONFIG_SMP
1323
1324 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
1325 {
1326         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
1327                 return false;
1328
1329         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
1330                 return false;
1331
1332         return true;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
1337  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
1338  */
1339 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
1340 {
1341         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1342                 return false;
1343
1344         if (is_per_cpu_kthread(p))
1345                 return cpu_online(cpu);
1346
1347         return cpu_active(cpu);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * This is how migration works:
1352  *
1353  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1354  *    stop_one_cpu().
1355  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1356  *    off the CPU)
1357  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1358  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1359  *    it and puts it into the right queue.
1360  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1361  *    is done.
1362  */
1363
1364 /*
1365  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1366  *
1367  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1368  */
1369 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1370                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
1371 {
1372         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1373
1374         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
1375         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
1376         set_task_cpu(p, new_cpu);
1377         rq_unlock(rq, rf);
1378
1379         rq = cpu_rq(new_cpu);
1380
1381         rq_lock(rq, rf);
1382         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1383         enqueue_task(rq, p, 0);
1384         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1385         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1386
1387         return rq;
1388 }
1389
1390 struct migration_arg {
1391         struct task_struct *task;
1392         int dest_cpu;
1393 };
1394
1395 /*
1396  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
1397  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1398  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1399  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1400  *
1401  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1402  * as the task is no longer on this CPU.
1403  */
1404 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1405                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
1406 {
1407         /* Affinity changed (again). */
1408         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1409                 return rq;
1410
1411         update_rq_clock(rq);
1412         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1413
1414         return rq;
1415 }
1416
1417 /*
1418  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1419  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1420  * 'pushing' onto another runqueue.
1421  */
1422 static int migration_cpu_stop(void *data)
1423 {
1424         struct migration_arg *arg = data;
1425         struct task_struct *p = arg->task;
1426         struct rq *rq = this_rq();
1427         struct rq_flags rf;
1428
1429         /*
1430          * The original target CPU might have gone down and we might
1431          * be on another CPU but it doesn't matter.
1432          */
1433         local_irq_disable();
1434         /*
1435          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1436          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
1437          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1438          */
1439         sched_ttwu_pending();
1440
1441         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1442         rq_lock(rq, &rf);
1443         /*
1444          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1445          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1446          * we're holding p->pi_lock.
1447          */
1448         if (task_rq(p) == rq) {
1449                 if (task_on_rq_queued(p))
1450                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1451                 else
1452                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1453         }
1454         rq_unlock(rq, &rf);
1455         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1456
1457         local_irq_enable();
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1463  * actually call this function.
1464  */
1465 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1466 {
1467         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
1468         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1469 }
1470
1471 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1472 {
1473         struct rq *rq = task_rq(p);
1474         bool queued, running;
1475
1476         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1477
1478         queued = task_on_rq_queued(p);
1479         running = task_current(rq, p);
1480
1481         if (queued) {
1482                 /*
1483                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1484                  * holding rq->lock.
1485                  */
1486                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1487                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1488         }
1489         if (running)
1490                 put_prev_task(rq, p);
1491
1492         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1493
1494         if (queued)
1495                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1496         if (running)
1497                 set_curr_task(rq, p);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1502  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1503  * is removed from the allowed bitmask.
1504  *
1505  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1506  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1507  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1508  */
1509 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1510                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1511 {
1512         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1513         unsigned int dest_cpu;
1514         struct rq_flags rf;
1515         struct rq *rq;
1516         int ret = 0;
1517
1518         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1519         update_rq_clock(rq);
1520
1521         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1522                 /*
1523                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1524                  */
1525                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1526         }
1527
1528         /*
1529          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1530          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1531          */
1532         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1533                 ret = -EINVAL;
1534                 goto out;
1535         }
1536
1537         if (cpumask_equal(p->cpus_ptr, new_mask))
1538                 goto out;
1539
1540         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1541                 ret = -EINVAL;
1542                 goto out;
1543         }
1544
1545         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1546
1547         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1548                 /*
1549                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1550                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1551                  */
1552                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1553                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1554                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1555         }
1556
1557         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1558         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1559                 goto out;
1560
1561         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1562         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1563                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1564                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1565                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1566                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1567                 return 0;
1568         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1569                 /*
1570                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1571                  * afterwards anyway.
1572                  */
1573                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1574         }
1575 out:
1576         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1577
1578         return ret;
1579 }
1580
1581 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1582 {
1583         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1584 }
1585 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1586
1587 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1588 {
1589 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1590         /*
1591          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1592          * ttwu() will sort out the placement.
1593          */
1594         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1595                         !p->on_rq);
1596
1597         /*
1598          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1599          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1600          * time relying on p->on_rq.
1601          */
1602         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1603                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1604                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1605
1606 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1607         /*
1608          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1609          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1610          *
1611          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1612          * see task_group().
1613          *
1614          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1615          * task_rq_lock().
1616          */
1617         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1618                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1619 #endif
1620         /*
1621          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1622          */
1623         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1624 #endif
1625
1626         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1627
1628         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1629                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1630                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1631                 p->se.nr_migrations++;
1632                 rseq_migrate(p);
1633                 perf_event_task_migrate(p);
1634         }
1635
1636         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1637 }
1638
1639 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1640 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1641 {
1642         if (task_on_rq_queued(p)) {
1643                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1644                 struct rq_flags srf, drf;
1645
1646                 src_rq = task_rq(p);
1647                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1648
1649                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1650                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1651
1652                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1653                 set_task_cpu(p, cpu);
1654                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1655                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1656
1657                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1658                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1659
1660         } else {
1661                 /*
1662                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1663                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1664                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1665                  */
1666                 p->wake_cpu = cpu;
1667         }
1668 }
1669
1670 struct migration_swap_arg {
1671         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1672         int src_cpu, dst_cpu;
1673 };
1674
1675 static int migrate_swap_stop(void *data)
1676 {
1677         struct migration_swap_arg *arg = data;
1678         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1679         int ret = -EAGAIN;
1680
1681         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1682                 return -EAGAIN;
1683
1684         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1685         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1686
1687         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1688                         &arg->dst_task->pi_lock);
1689         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1690
1691         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1692                 goto unlock;
1693
1694         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1695                 goto unlock;
1696
1697         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
1698                 goto unlock;
1699
1700         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
1701                 goto unlock;
1702
1703         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1704         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1705
1706         ret = 0;
1707
1708 unlock:
1709         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1710         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1711         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1712
1713         return ret;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Cross migrate two tasks
1718  */
1719 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1720                 int target_cpu, int curr_cpu)
1721 {
1722         struct migration_swap_arg arg;
1723         int ret = -EINVAL;
1724
1725         arg = (struct migration_swap_arg){
1726                 .src_task = cur,
1727                 .src_cpu = curr_cpu,
1728                 .dst_task = p,
1729                 .dst_cpu = target_cpu,
1730         };
1731
1732         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1733                 goto out;
1734
1735         /*
1736          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1737          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1738          */
1739         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1740                 goto out;
1741
1742         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
1743                 goto out;
1744
1745         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
1746                 goto out;
1747
1748         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1749         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1750
1751 out:
1752         return ret;
1753 }
1754 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1755
1756 /*
1757  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1758  *
1759  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1760  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1761  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1762  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1763  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1764  * @p has remained unscheduled the whole time.
1765  *
1766  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1767  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1768  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1769  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1770  * waiting to become inactive.
1771  */
1772 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1773 {
1774         int running, queued;
1775         struct rq_flags rf;
1776         unsigned long ncsw;
1777         struct rq *rq;
1778
1779         for (;;) {
1780                 /*
1781                  * We do the initial early heuristics without holding
1782                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1783                  * the runqueue lock when things look like they will
1784                  * work out!
1785                  */
1786                 rq = task_rq(p);
1787
1788                 /*
1789                  * If the task is actively running on another CPU
1790                  * still, just relax and busy-wait without holding
1791                  * any locks.
1792                  *
1793                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1794                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1795                  * But we don't care, since "task_running()" will
1796                  * return false if the runqueue has changed and p
1797                  * is actually now running somewhere else!
1798                  */
1799                 while (task_running(rq, p)) {
1800                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1801                                 return 0;
1802                         cpu_relax();
1803                 }
1804
1805                 /*
1806                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1807                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1808                  * just go back and repeat.
1809                  */
1810                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1811                 trace_sched_wait_task(p);
1812                 running = task_running(rq, p);
1813                 queued = task_on_rq_queued(p);
1814                 ncsw = 0;
1815                 if (!match_state || p->state == match_state)
1816                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1817                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1818
1819                 /*
1820                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1821                  */
1822                 if (unlikely(!ncsw))
1823                         break;
1824
1825                 /*
1826                  * Was it really running after all now that we
1827                  * checked with the proper locks actually held?
1828                  *
1829                  * Oops. Go back and try again..
1830                  */
1831                 if (unlikely(running)) {
1832                         cpu_relax();
1833                         continue;
1834                 }
1835
1836                 /*
1837                  * It's not enough that it's not actively running,
1838                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1839                  * preempted!
1840                  *
1841                  * So if it was still runnable (but just not actively
1842                  * running right now), it's preempted, and we should
1843                  * yield - it could be a while.
1844                  */
1845                 if (unlikely(queued)) {
1846                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1847
1848                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1849                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1850                         continue;
1851                 }
1852
1853                 /*
1854                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1855                  * runnable, which means that it will never become
1856                  * running in the future either. We're all done!
1857                  */
1858                 break;
1859         }
1860
1861         return ncsw;
1862 }
1863
1864 /***
1865  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1866  * @p: the to-be-kicked thread
1867  *
1868  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1869  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1870  *
1871  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1872  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1873  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1874  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1875  * achieved as well.
1876  */
1877 void kick_process(struct task_struct *p)
1878 {
1879         int cpu;
1880
1881         preempt_disable();
1882         cpu = task_cpu(p);
1883         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1884                 smp_send_reschedule(cpu);
1885         preempt_enable();
1886 }
1887 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1888
1889 /*
1890  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1891  *
1892  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1893  *
1894  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1895  *
1896  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1897  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1898  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1899  *    see it.
1900  *
1901  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1902  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1903  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1904  *    off.
1905  *
1906  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1907  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1908  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1909  * to satisfy the above rules.
1910  */
1911 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1912 {
1913         int nid = cpu_to_node(cpu);
1914         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1915         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1916         int dest_cpu;
1917
1918         /*
1919          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1920          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1921          * select the CPU on the other node.
1922          */
1923         if (nid != -1) {
1924                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1925
1926                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1927                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1928                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1929                                 continue;
1930                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
1931                                 return dest_cpu;
1932                 }
1933         }
1934
1935         for (;;) {
1936                 /* Any allowed, online CPU? */
1937                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
1938                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1939                                 continue;
1940
1941                         goto out;
1942                 }
1943
1944                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1945                 switch (state) {
1946                 case cpuset:
1947                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1948                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1949                                 state = possible;
1950                                 break;
1951                         }
1952                         /* Fall-through */
1953                 case possible:
1954                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1955                         state = fail;
1956                         break;
1957
1958                 case fail:
1959                         BUG();
1960                         break;
1961                 }
1962         }
1963
1964 out:
1965         if (state != cpuset) {
1966                 /*
1967                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1968                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1969                  * leave kernel.
1970                  */
1971                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1972                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1973                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1974                 }
1975         }
1976
1977         return dest_cpu;
1978 }
1979
1980 /*
1981  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
1982  */
1983 static inline
1984 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1985 {
1986         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1987
1988         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1989                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1990         else
1991                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
1992
1993         /*
1994          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1995          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
1996          * CPU.
1997          *
1998          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1999          *
2000          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2001          *   not worry about this generic constraint ]
2002          */
2003         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
2004                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2005
2006         return cpu;
2007 }
2008
2009 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2010 {
2011         s64 diff = sample - *avg;
2012         *avg += diff >> 3;
2013 }
2014
2015 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2016 {
2017         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2018         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2019
2020         if (stop) {
2021                 /*
2022                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2023                  * userspace knows about and won't get confused about.
2024                  *
2025                  * Also, it will make PI more or less work without too
2026                  * much confusion -- but then, stop work should not
2027                  * rely on PI working anyway.
2028                  */
2029                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2030
2031                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2032         }
2033
2034         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2035
2036         if (old_stop) {
2037                 /*
2038                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2039                  * it can die in pieces.
2040                  */
2041                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2042         }
2043 }
2044
2045 #else
2046
2047 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2048                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
2049 {
2050         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
2051 }
2052
2053 #endif /* CONFIG_SMP */
2054
2055 static void
2056 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2057 {
2058         struct rq *rq;
2059
2060         if (!schedstat_enabled())
2061                 return;
2062
2063         rq = this_rq();
2064
2065 #ifdef CONFIG_SMP
2066         if (cpu == rq->cpu) {
2067                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
2068                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
2069         } else {
2070                 struct sched_domain *sd;
2071
2072                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
2073                 rcu_read_lock();
2074                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
2075                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2076                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
2077                                 break;
2078                         }
2079                 }
2080                 rcu_read_unlock();
2081         }
2082
2083         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2084                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2085 #endif /* CONFIG_SMP */
2086
2087         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
2088         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
2089
2090         if (wake_flags & WF_SYNC)
2091                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2096  */
2097 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2098                            struct rq_flags *rf)
2099 {
2100         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2101         p->state = TASK_RUNNING;
2102         trace_sched_wakeup(p);
2103
2104 #ifdef CONFIG_SMP
2105         if (p->sched_class->task_woken) {
2106                 /*
2107                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
2108                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
2109                  */
2110                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2111                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2112                 rq_repin_lock(rq, rf);
2113         }
2114
2115         if (rq->idle_stamp) {
2116                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
2117                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
2118
2119                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2120
2121                 if (rq->avg_idle > max)
2122                         rq->avg_idle = max;
2123
2124                 rq->idle_stamp = 0;
2125         }
2126 #endif
2127 }
2128
2129 static void
2130 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2131                  struct rq_flags *rf)
2132 {
2133         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
2134
2135         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2136
2137 #ifdef CONFIG_SMP
2138         if (p->sched_contributes_to_load)
2139                 rq->nr_uninterruptible--;
2140
2141         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2142                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2143 #endif
2144
2145         activate_task(rq, p, en_flags);
2146         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2151  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2152  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2153  * the task is still ->on_rq.
2154  */
2155 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2156 {
2157         struct rq_flags rf;
2158         struct rq *rq;
2159         int ret = 0;
2160
2161         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2162         if (task_on_rq_queued(p)) {
2163                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
2164                 update_rq_clock(rq);
2165                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
2166                 ret = 1;
2167         }
2168         __task_rq_unlock(rq, &rf);
2169
2170         return ret;
2171 }
2172
2173 #ifdef CONFIG_SMP
2174 void sched_ttwu_pending(void)
2175 {
2176         struct rq *rq = this_rq();
2177         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2178         struct task_struct *p, *t;
2179         struct rq_flags rf;
2180
2181         if (!llist)
2182                 return;
2183
2184         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
2185         update_rq_clock(rq);
2186
2187         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
2188                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
2189
2190         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
2191 }
2192
2193 void scheduler_ipi(void)
2194 {
2195         /*
2196          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
2197          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
2198          * this IPI.
2199          */
2200         preempt_fold_need_resched();
2201
2202         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2203                 return;
2204
2205         /*
2206          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2207          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2208          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2209          * we do call them.
2210          *
2211          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2212          * properly.
2213          *
2214          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2215          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2216          * somewhat pessimize the simple resched case.
2217          */
2218         irq_enter();
2219         sched_ttwu_pending();
2220
2221         /*
2222          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2223          */
2224         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
2225                 this_rq()->idle_balance = 1;
2226                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2227         }
2228         irq_exit();
2229 }
2230
2231 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2232 {
2233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2234
2235         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
2236
2237         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
2238                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
2239                         smp_send_reschedule(cpu);
2240                 else
2241                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
2242         }
2243 }
2244
2245 void wake_up_if_idle(int cpu)
2246 {
2247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2248         struct rq_flags rf;
2249
2250         rcu_read_lock();
2251
2252         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
2253                 goto out;
2254
2255         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
2256                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
2257         } else {
2258                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
2259                 if (is_idle_task(rq->curr))
2260                         smp_send_reschedule(cpu);
2261                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
2262                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
2263         }
2264
2265 out:
2266         rcu_read_unlock();
2267 }
2268
2269 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
2270 {
2271         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
2272 }
2273 #endif /* CONFIG_SMP */
2274
2275 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2276 {
2277         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2278         struct rq_flags rf;
2279
2280 #if defined(CONFIG_SMP)
2281         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
2282                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
2283                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
2284                 return;
2285         }
2286 #endif
2287
2288         rq_lock(rq, &rf);
2289         update_rq_clock(rq);
2290         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
2291         rq_unlock(rq, &rf);
2292 }
2293
2294 /*
2295  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
2296  *
2297  *  MIGRATION
2298  *
2299  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
2300  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
2301  * execution on its new CPU [c1].
2302  *
2303  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
2304  *
2305  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
2306  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
2307  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
2308  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
2309  *
2310  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
2311  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
2312  *
2313  * Example:
2314  *
2315  *   CPU0            CPU1            CPU2
2316  *
2317  *   LOCK rq(0)->lock
2318  *   sched-out X
2319  *   sched-in Y
2320  *   UNLOCK rq(0)->lock
2321  *
2322  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
2323  *                                   dequeue X
2324  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
2325  *
2326  *                                   LOCK rq(1)->lock
2327  *                                   enqueue X
2328  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
2329  *
2330  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
2331  *                   sched-out Z
2332  *                   sched-in X
2333  *                   UNLOCK rq(1)->lock
2334  *
2335  *
2336  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
2337  *
2338  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
2339  * migration. However the means are completely different as there is no lock
2340  * chain to provide order. Instead we do:
2341  *
2342  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
2343  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
2344  *
2345  * Example:
2346  *
2347  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
2348  *
2349  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
2350  *   dequeue X
2351  *   sched-out X
2352  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
2353  *
2354  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
2355  *                    X->state = WAKING
2356  *                    set_task_cpu(X,2)
2357  *
2358  *                    LOCK rq(2)->lock
2359  *                    enqueue X
2360  *                    X->state = RUNNING
2361  *                    UNLOCK rq(2)->lock
2362  *
2363  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
2364  *                                          sched-out Z
2365  *                                          sched-in X
2366  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
2367  *
2368  *                    UNLOCK X->pi_lock
2369  *   UNLOCK rq(0)->lock
2370  *
2371  *
2372  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
2373  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
2374  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
2375  */
2376
2377 /**
2378  * try_to_wake_up - wake up a thread
2379  * @p: the thread to be awakened
2380  * @state: the mask of task states that can be woken
2381  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2382  *
2383  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
2384  *
2385  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
2386  *
2387  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
2388  * set_current_state().
2389  *
2390  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
2391  * state; see set_current_state().
2392  *
2393  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
2394  *         %false otherwise.
2395  */
2396 static int
2397 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2398 {
2399         unsigned long flags;
2400         int cpu, success = 0;
2401
2402         preempt_disable();
2403         if (p == current) {
2404                 /*
2405                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
2406                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
2407                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_remote()' case below
2408                  * without taking any locks.
2409                  *
2410                  * In particular:
2411                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
2412                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
2413                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
2414                  */
2415                 if (!(p->state & state))
2416                         goto out;
2417
2418                 success = 1;
2419                 cpu = task_cpu(p);
2420                 trace_sched_waking(p);
2421                 p->state = TASK_RUNNING;
2422                 trace_sched_wakeup(p);
2423                 goto out;
2424         }
2425
2426         /*
2427          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2428          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2429          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2430          * set_current_state() the waiting thread does.
2431          */
2432         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2433         smp_mb__after_spinlock();
2434         if (!(p->state & state))
2435                 goto unlock;
2436
2437         trace_sched_waking(p);
2438
2439         /* We're going to change ->state: */
2440         success = 1;
2441         cpu = task_cpu(p);
2442
2443         /*
2444          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2445          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2446          * in smp_cond_load_acquire() below.
2447          *
2448          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2449          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
2450          *   UNLOCK rq->lock
2451          *
2452          * __schedule() (switch to task 'p')
2453          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2454          *   smp_mb__after_spinlock();
2455          *   UNLOCK rq->lock
2456          *
2457          * [task p]
2458          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
2459          *
2460          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2461          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2462          */
2463         smp_rmb();
2464         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2465                 goto unlock;
2466
2467 #ifdef CONFIG_SMP
2468         /*
2469          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2470          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2471          *
2472          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2473          * from the runqueue.
2474          *
2475          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2476          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2477          *   UNLOCK rq->lock
2478          *
2479          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2480          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2481          *   smp_mb__after_spinlock();
2482          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2483          *
2484          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2485          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2486          */
2487         smp_rmb();
2488
2489         /*
2490          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2491          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2492          *
2493          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2494          *
2495          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2496          * their previous state and preserve Program Order.
2497          */
2498         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2499
2500         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2501         p->state = TASK_WAKING;
2502
2503         if (p->in_iowait) {
2504                 delayacct_blkio_end(p);
2505                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2506         }
2507
2508         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2509         if (task_cpu(p) != cpu) {
2510                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2511                 psi_ttwu_dequeue(p);
2512                 set_task_cpu(p, cpu);
2513         }
2514
2515 #else /* CONFIG_SMP */
2516
2517         if (p->in_iowait) {
2518                 delayacct_blkio_end(p);
2519                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2520         }
2521
2522 #endif /* CONFIG_SMP */
2523
2524         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2525 unlock:
2526         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2527 out:
2528         if (success)
2529                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2530         preempt_enable();
2531
2532         return success;
2533 }
2534
2535 /**
2536  * wake_up_process - Wake up a specific process
2537  * @p: The process to be woken up.
2538  *
2539  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2540  * processes.
2541  *
2542  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2543  *
2544  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2545  */
2546 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2547 {
2548         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2549 }
2550 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2551
2552 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2553 {
2554         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2559  * p is forked by current.
2560  *
2561  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2562  */
2563 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2564 {
2565         p->on_rq                        = 0;
2566
2567         p->se.on_rq                     = 0;
2568         p->se.exec_start                = 0;
2569         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2570         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2571         p->se.nr_migrations             = 0;
2572         p->se.vruntime                  = 0;
2573         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2574
2575 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2576         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2577 #endif
2578
2579 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2580         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2581         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2582 #endif
2583
2584         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2585         init_dl_task_timer(&p->dl);
2586         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2587         __dl_clear_params(p);
2588
2589         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2590         p->rt.timeout           = 0;
2591         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2592         p->rt.on_rq             = 0;
2593         p->rt.on_list           = 0;
2594
2595 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2596         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2597 #endif
2598
2599 #ifdef CONFIG_COMPACTION
2600         p->capture_control = NULL;
2601 #endif
2602         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2603 }
2604
2605 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2606
2607 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2608
2609 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2610 {
2611         if (enabled)
2612                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2613         else
2614                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2615 }
2616
2617 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2618 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2619                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2620 {
2621         struct ctl_table t;
2622         int err;
2623         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2624
2625         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2626                 return -EPERM;
2627
2628         t = *table;
2629         t.data = &state;
2630         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2631         if (err < 0)
2632                 return err;
2633         if (write)
2634                 set_numabalancing_state(state);
2635         return err;
2636 }
2637 #endif
2638 #endif
2639
2640 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2641
2642 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2643 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2644
2645 static void set_schedstats(bool enabled)
2646 {
2647         if (enabled)
2648                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2649         else
2650                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2651 }
2652
2653 void force_schedstat_enabled(void)
2654 {
2655         if (!schedstat_enabled()) {
2656                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2657                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2658         }
2659 }
2660
2661 static int __init setup_schedstats(char *str)
2662 {
2663         int ret = 0;
2664         if (!str)
2665                 goto out;
2666
2667         /*
2668          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2669          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2670          * variable so init_schedstats() can do it later.
2671          */
2672         if (!strcmp(str, "enable")) {
2673                 __sched_schedstats = true;
2674                 ret = 1;
2675         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2676                 __sched_schedstats = false;
2677                 ret = 1;
2678         }
2679 out:
2680         if (!ret)
2681                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2682
2683         return ret;
2684 }
2685 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2686
2687 static void __init init_schedstats(void)
2688 {
2689         set_schedstats(__sched_schedstats);
2690 }
2691
2692 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2693 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2694                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2695 {
2696         struct ctl_table t;
2697         int err;
2698         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2699
2700         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2701                 return -EPERM;
2702
2703         t = *table;
2704         t.data = &state;
2705         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2706         if (err < 0)
2707                 return err;
2708         if (write)
2709                 set_schedstats(state);
2710         return err;
2711 }
2712 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2713 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2714 static inline void init_schedstats(void) {}
2715 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2716
2717 /*
2718  * fork()/clone()-time setup:
2719  */
2720 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2721 {
2722         unsigned long flags;
2723
2724         __sched_fork(clone_flags, p);
2725         /*
2726          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2727          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2728          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2729          */
2730         p->state = TASK_NEW;
2731
2732         /*
2733          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2734          */
2735         p->prio = current->normal_prio;
2736
2737         uclamp_fork(p);
2738
2739         /*
2740          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2741          */
2742         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2743                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2744                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2745                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2746                         p->rt_priority = 0;
2747                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2748                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2749
2750                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2751                 set_load_weight(p, false);
2752
2753                 /*
2754                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2755                  * fulfilled its duty:
2756                  */
2757                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2758         }
2759
2760         if (dl_prio(p->prio))
2761                 return -EAGAIN;
2762         else if (rt_prio(p->prio))
2763                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2764         else
2765                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2766
2767         init_entity_runnable_average(&p->se);
2768
2769         /*
2770          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2771          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2772          * is ran before sched_fork().
2773          *
2774          * Silence PROVE_RCU.
2775          */
2776         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2777         /*
2778          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2779          * so use __set_task_cpu().
2780          */
2781         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2782         if (p->sched_class->task_fork)
2783                 p->sched_class->task_fork(p);
2784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2785
2786 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2787         if (likely(sched_info_on()))
2788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2789 #endif
2790 #if defined(CONFIG_SMP)
2791         p->on_cpu = 0;
2792 #endif
2793         init_task_preempt_count(p);
2794 #ifdef CONFIG_SMP
2795         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2796         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2797 #endif
2798         return 0;
2799 }
2800
2801 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2802 {
2803         if (runtime == RUNTIME_INF)
2804                 return BW_UNIT;
2805
2806         /*
2807          * Doing this here saves a lot of checks in all
2808          * the calling paths, and returning zero seems
2809          * safe for them anyway.
2810          */
2811         if (period == 0)
2812                 return 0;
2813
2814         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2815 }
2816
2817 /*
2818  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2819  *
2820  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2821  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2822  * on the runqueue and wakes it.
2823  */
2824 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2825 {
2826         struct rq_flags rf;
2827         struct rq *rq;
2828
2829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2830         p->state = TASK_RUNNING;
2831 #ifdef CONFIG_SMP
2832         /*
2833          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2834          *  - cpus_ptr can change in the fork path
2835          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2836          *
2837          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2838          * as we're not fully set-up yet.
2839          */
2840         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2841         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2842 #endif
2843         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2844         update_rq_clock(rq);
2845         post_init_entity_util_avg(p);
2846
2847         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2848         trace_sched_wakeup_new(p);
2849         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2850 #ifdef CONFIG_SMP
2851         if (p->sched_class->task_woken) {
2852                 /*
2853                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2854                  * drop it.
2855                  */
2856                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2857                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2858                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2859         }
2860 #endif
2861         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2862 }
2863
2864 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2865
2866 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2867
2868 void preempt_notifier_inc(void)
2869 {
2870         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2873
2874 void preempt_notifier_dec(void)
2875 {
2876         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2877 }
2878 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2879
2880 /**
2881  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2882  * @notifier: notifier struct to register
2883  */
2884 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2885 {
2886         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2887                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2888
2889         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2892
2893 /**
2894  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2895  * @notifier: notifier struct to unregister
2896  *
2897  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2898  */
2899 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2900 {
2901         hlist_del(&notifier->link);
2902 }
2903 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2904
2905 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2906 {
2907         struct preempt_notifier *notifier;
2908
2909         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2910                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2911 }
2912
2913 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2914 {
2915         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2916                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2917 }
2918
2919 static void
2920 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2921                                    struct task_struct *next)
2922 {
2923         struct preempt_notifier *notifier;
2924
2925         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2926                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2927 }
2928
2929 static __always_inline void
2930 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2931                                  struct task_struct *next)
2932 {
2933         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2934                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2935 }
2936
2937 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2938
2939 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2940 {
2941 }
2942
2943 static inline void
2944 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2945                                  struct task_struct *next)
2946 {
2947 }
2948
2949 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2950
2951 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2952 {
2953 #ifdef CONFIG_SMP
2954         /*
2955          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2956          * such that any running task will have this set.
2957          */
2958         next->on_cpu = 1;
2959 #endif
2960 }
2961
2962 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2963 {
2964 #ifdef CONFIG_SMP
2965         /*
2966          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2967          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2968          * finished.
2969          *
2970          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2971          * happen before this.
2972          *
2973          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2974          */
2975         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2976 #endif
2977 }
2978
2979 static inline void
2980 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2981 {
2982         /*
2983          * Since the runqueue lock will be released by the next
2984          * task (which is an invalid locking op but in the case
2985          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2986          * do an early lockdep release here:
2987          */
2988         rq_unpin_lock(rq, rf);
2989         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2990 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2991         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2992         rq->lock.owner = next;
2993 #endif
2994 }
2995
2996 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2997 {
2998         /*
2999          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
3000          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
3001          * prev into current:
3002          */
3003         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
3004         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3005 }
3006
3007 /*
3008  * NOP if the arch has not defined these:
3009  */
3010
3011 #ifndef prepare_arch_switch
3012 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
3013 #endif
3014
3015 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
3016 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
3017 #endif
3018
3019 /**
3020  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3021  * @rq: the runqueue preparing to switch
3022  * @prev: the current task that is being switched out
3023  * @next: the task we are going to switch to.
3024  *
3025  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3026  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3027  * switch.
3028  *
3029  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3030  * hooks.
3031  */
3032 static inline void
3033 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3034                     struct task_struct *next)
3035 {
3036         kcov_prepare_switch(prev);
3037         sched_info_switch(rq, prev, next);
3038         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3039         rseq_preempt(prev);
3040         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3041         prepare_task(next);
3042         prepare_arch_switch(next);
3043 }
3044
3045 /**
3046  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3047  * @prev: the thread we just switched away from.
3048  *
3049  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3050  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3051  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3052  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3053  *
3054  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3055  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3056  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3057  * details.)
3058  *
3059  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
3060  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
3061  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
3062  * because prev may have moved to another CPU.
3063  */
3064 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
3065         __releases(rq->lock)
3066 {
3067         struct rq *rq = this_rq();
3068         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3069         long prev_state;
3070
3071         /*
3072          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
3073          * because it left us after:
3074          *
3075          *      schedule()
3076          *        preempt_disable();                    // 1
3077          *        __schedule()
3078          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
3079          *
3080          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
3081          */
3082         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
3083                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
3084                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
3085                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
3086
3087         rq->prev_mm = NULL;
3088
3089         /*
3090          * A task struct has one reference for the use as "current".
3091          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3092          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3093          * the scheduled task must drop that reference.
3094          *
3095          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3096          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3097          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3098          * transition, resulting in a double drop.
3099          */
3100         prev_state = prev->state;
3101         vtime_task_switch(prev);
3102         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3103         finish_task(prev);
3104         finish_lock_switch(rq);
3105         finish_arch_post_lock_switch();
3106         kcov_finish_switch(current);
3107
3108         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3109         /*
3110          * When switching through a kernel thread, the loop in
3111          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
3112          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
3113          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
3114          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
3115          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
3116          *
3117          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
3118          *   provided by mmdrop(),
3119          * - a sync_core for SYNC_CORE.
3120          */
3121         if (mm) {
3122                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
3123                 mmdrop(mm);
3124         }
3125         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3126                 if (prev->sched_class->task_dead)
3127                         prev->sched_class->task_dead(prev);
3128
3129                 /*
3130                  * Remove function-return probe instances associated with this
3131                  * task and put them back on the free list.
3132                  */
3133                 kprobe_flush_task(prev);
3134
3135                 /* Task is done with its stack. */
3136                 put_task_stack(prev);
3137
3138                 put_task_struct(prev);
3139         }
3140
3141         tick_nohz_task_switch();
3142         return rq;
3143 }
3144
3145 #ifdef CONFIG_SMP
3146
3147 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3148 static void __balance_callback(struct rq *rq)
3149 {
3150         struct callback_head *head, *next;
3151         void (*func)(struct rq *rq);
3152         unsigned long flags;
3153
3154         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3155         head = rq->balance_callback;
3156         rq->balance_callback = NULL;
3157         while (head) {
3158                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
3159                 next = head->next;
3160                 head->next = NULL;
3161                 head = next;
3162
3163                 func(rq);
3164         }
3165         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3166 }
3167
3168 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
3169 {
3170         if (unlikely(rq->balance_callback))
3171                 __balance_callback(rq);
3172 }
3173
3174 #else
3175
3176 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
3177 {
3178 }
3179
3180 #endif
3181
3182 /**
3183  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3184  * @prev: the thread we just switched away from.
3185  */
3186 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3187         __releases(rq->lock)
3188 {
3189         struct rq *rq;
3190
3191         /*
3192          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
3193          * finish_task_switch() for details.
3194          *
3195          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
3196          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
3197          * PREEMPT_COUNT kernels).
3198          */
3199
3200         rq = finish_task_switch(prev);
3201         balance_callback(rq);
3202         preempt_enable();
3203
3204         if (current->set_child_tid)
3205                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3206
3207         calculate_sigpending();
3208 }
3209
3210 /*
3211  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
3212  */
3213 static __always_inline struct rq *
3214 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3215                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
3216 {
3217         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3218
3219         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3220
3221         mm = next->mm;
3222         oldmm = prev->active_mm;
3223         /*
3224          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3225          * combine the page table reload and the switch backend into
3226          * one hypercall.
3227          */
3228         arch_start_context_switch(prev);
3229
3230         /*
3231          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
3232          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
3233          * Both of these contain the full memory barrier required by
3234          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
3235          * user-space.
3236          */
3237         if (!mm) {
3238                 next->active_mm = oldmm;
3239                 mmgrab(oldmm);
3240                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3241         } else
3242                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
3243
3244         if (!prev->mm) {
3245                 prev->active_mm = NULL;
3246                 rq->prev_mm = oldmm;
3247         }
3248
3249         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3250
3251         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
3252
3253         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3254         switch_to(prev, next, prev);
3255         barrier();
3256
3257         return finish_task_switch(prev);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * nr_running and nr_context_switches:
3262  *
3263  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3264  * threads, total number of context switches performed since bootup.
3265  */
3266 unsigned long nr_running(void)
3267 {
3268         unsigned long i, sum = 0;
3269
3270         for_each_online_cpu(i)
3271                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3272
3273         return sum;
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Check if only the current task is running on the CPU.
3278  *
3279  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
3280  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
3281  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
3282  *
3283  * - from a non-preemptible section (of course)
3284  *
3285  * - from a thread that is bound to a single CPU
3286  *
3287  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
3288  */
3289 bool single_task_running(void)
3290 {
3291         return raw_rq()->nr_running == 1;
3292 }
3293 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
3294
3295 unsigned long long nr_context_switches(void)
3296 {
3297         int i;
3298         unsigned long long sum = 0;
3299
3300         for_each_possible_cpu(i)
3301                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3302
3303         return sum;
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
3308  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
3309  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
3310  * it does become runnable.
3311  */
3312
3313 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3314 {
3315         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
3320  *
3321  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
3322  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
3323  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
3324  *
3325  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
3326  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
3327  * running and we'd not be idle.
3328  *
3329  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
3330  * is broken.
3331  *
3332  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
3333  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
3334  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
3335  * utilising both CPUs.
3336  *
3337  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
3338  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
3339  *
3340  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
3341  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
3342  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
3343  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
3344  *
3345  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
3346  */
3347
3348 unsigned long nr_iowait(void)
3349 {
3350         unsigned long i, sum = 0;
3351
3352         for_each_possible_cpu(i)
3353                 sum += nr_iowait_cpu(i);
3354
3355         return sum;
3356 }
3357
3358 #ifdef CONFIG_SMP
3359
3360 /*
3361  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3362  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3363  */
3364 void sched_exec(void)
3365 {
3366         struct task_struct *p = current;
3367         unsigned long flags;
3368         int dest_cpu;
3369
3370         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3371         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
3372         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3373                 goto unlock;
3374
3375         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3376                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3377
3378                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3379                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3380                 return;
3381         }
3382 unlock:
3383         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3384 }
3385
3386 #endif
3387
3388 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3389 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3390
3391 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3392 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3393
3394 /*
3395  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3396  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3397  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3398  * Prefetching this data results in improved performance.
3399  */
3400 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3401 {
3402 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3403         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3404 #else
3405         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3406 #endif
3407         prefetch(curr);
3408         prefetch(&curr->exec_start);
3409 }
3410
3411 /*
3412  * Return accounted runtime for the task.
3413  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3414  * pending runtime that have not been accounted yet.
3415  */
3416 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3417 {
3418         struct rq_flags rf;
3419         struct rq *rq;
3420         u64 ns;
3421
3422 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3423         /*
3424          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3425          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3426          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3427          *
3428          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3429          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3430          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3431          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3432          * been accounted, so we're correct here as well.
3433          */
3434         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3435                 return p->se.sum_exec_runtime;
3436 #endif
3437
3438         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3439         /*
3440          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3441          * project cycles that may never be accounted to this
3442          * thread, breaking clock_gettime().
3443          */
3444         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3445                 prefetch_curr_exec_start(p);
3446                 update_rq_clock(rq);
3447                 p->sched_class->update_curr(rq);
3448         }
3449         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3450         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3451
3452         return ns;
3453 }
3454
3455 /*
3456  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3457  * We call it with interrupts disabled.
3458  */
3459 void scheduler_tick(void)
3460 {
3461         int cpu = smp_processor_id();
3462         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3463         struct task_struct *curr = rq->curr;
3464         struct rq_flags rf;
3465
3466         sched_clock_tick();
3467
3468         rq_lock(rq, &rf);
3469
3470         update_rq_clock(rq);
3471         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3472         calc_global_load_tick(rq);
3473         psi_task_tick(rq);
3474
3475         rq_unlock(rq, &rf);
3476
3477         perf_event_task_tick();
3478
3479 #ifdef CONFIG_SMP
3480         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3481         trigger_load_balance(rq);
3482 #endif
3483 }
3484
3485 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3486
3487 struct tick_work {
3488         int                     cpu;
3489         struct delayed_work     work;
3490 };
3491
3492 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3493
3494 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3495 {
3496         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3497         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3498         int cpu = twork->cpu;
3499         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3500         struct task_struct *curr;
3501         struct rq_flags rf;
3502         u64 delta;
3503
3504         /*
3505          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3506          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3507          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3508          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3509          * of when exactly it is running.
3510          */
3511         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3512                 goto out_requeue;
3513
3514         rq_lock_irq(rq, &rf);
3515         curr = rq->curr;
3516         if (is_idle_task(curr))
3517                 goto out_unlock;
3518
3519         update_rq_clock(rq);
3520         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3521
3522         /*
3523          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3524          * amount of time.
3525          */
3526         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3527         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3528
3529 out_unlock:
3530         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3531
3532 out_requeue:
3533         /*
3534          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3535          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3536          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3537          */
3538         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3539 }
3540
3541 static void sched_tick_start(int cpu)
3542 {
3543         struct tick_work *twork;
3544
3545         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3546                 return;
3547
3548         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3549
3550         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3551         twork->cpu = cpu;
3552         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3553         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3554 }
3555
3556 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3557 static void sched_tick_stop(int cpu)
3558 {
3559         struct tick_work *twork;
3560
3561         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3562                 return;
3563
3564         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3565
3566         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3567         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3568 }
3569 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3570
3571 int __init sched_tick_offload_init(void)
3572 {
3573         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3574         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3575
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3580 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3581 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3582 #endif
3583
3584 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3585                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3586 /*
3587  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3588  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3589  */
3590 static inline void preempt_latency_start(int val)
3591 {
3592         if (preempt_count() == val) {
3593                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3594 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3595                 current->preempt_disable_ip = ip;
3596 #endif
3597                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3598         }
3599 }
3600
3601 void preempt_count_add(int val)
3602 {
3603 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3604         /*
3605          * Underflow?
3606          */
3607         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3608                 return;
3609 #endif
3610         __preempt_count_add(val);
3611 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3612         /*
3613          * Spinlock count overflowing soon?
3614          */
3615         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3616                                 PREEMPT_MASK - 10);
3617 #endif
3618         preempt_latency_start(val);
3619 }
3620 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3621 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3622
3623 /*
3624  * If the value passed in equals to the current preempt count
3625  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3626  */
3627 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3628 {
3629         if (preempt_count() == val)
3630                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3631 }
3632
3633 void preempt_count_sub(int val)
3634 {
3635 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3636         /*
3637          * Underflow?
3638          */
3639         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3640                 return;
3641         /*
3642          * Is the spinlock portion underflowing?
3643          */
3644         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3645                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3646                 return;
3647 #endif
3648
3649         preempt_latency_stop(val);
3650         __preempt_count_sub(val);
3651 }
3652 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3653 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3654
3655 #else
3656 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3657 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3658 #endif
3659
3660 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3661 {
3662 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3663         return p->preempt_disable_ip;
3664 #else
3665         return 0;
3666 #endif
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Print scheduling while atomic bug:
3671  */
3672 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3673 {
3674         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3675         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3676
3677         if (oops_in_progress)
3678                 return;
3679
3680         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3681                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3682
3683         debug_show_held_locks(prev);
3684         print_modules();
3685         if (irqs_disabled())
3686                 print_irqtrace_events(prev);
3687         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3688             && in_atomic_preempt_off()) {
3689                 pr_err("Preemption disabled at:");
3690                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3691                 pr_cont("\n");
3692         }
3693         if (panic_on_warn)
3694                 panic("scheduling while atomic\n");
3695
3696         dump_stack();
3697         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3698 }
3699
3700 /*
3701  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3702  */
3703 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3704 {
3705 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3706         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3707                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3708 #endif
3709
3710         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3711                 __schedule_bug(prev);
3712                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3713         }
3714         rcu_sleep_check();
3715
3716         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3717
3718         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Pick up the highest-prio task:
3723  */
3724 static inline struct task_struct *
3725 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3726 {
3727         const struct sched_class *class;
3728         struct task_struct *p;
3729
3730         /*
3731          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3732          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3733          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3734          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3735          */
3736         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3737                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3738                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3739
3740                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3741                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3742                         goto again;
3743
3744                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3745                 if (unlikely(!p))
3746                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3747
3748                 return p;
3749         }
3750
3751 again:
3752         for_each_class(class) {
3753                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3754                 if (p) {
3755                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3756                                 goto again;
3757                         return p;
3758                 }
3759         }
3760
3761         /* The idle class should always have a runnable task: */
3762         BUG();
3763 }
3764
3765 /*
3766  * __schedule() is the main scheduler function.
3767  *
3768  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3769  *
3770  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3771  *
3772  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3773  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3774  *
3775  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3776  *      interrupt handler scheduler_tick().
3777  *
3778  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3779  *      task to the run-queue and that's it.
3780  *
3781  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3782  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3783  *      called on the nearest possible occasion:
3784  *
3785  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3786  *
3787  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3788  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3789  *           spin_unlock()!)
3790  *
3791  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3792  *           preemptible context
3793  *
3794  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3795  *         then at the next:
3796  *
3797  *          - cond_resched() call
3798  *          - explicit schedule() call
3799  *          - return from syscall or exception to user-space
3800  *          - return from interrupt-handler to user-space
3801  *
3802  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3803  */
3804 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3805 {
3806         struct task_struct *prev, *next;
3807         unsigned long *switch_count;
3808         struct rq_flags rf;
3809         struct rq *rq;
3810         int cpu;
3811
3812         cpu = smp_processor_id();
3813         rq = cpu_rq(cpu);
3814         prev = rq->curr;
3815
3816         schedule_debug(prev);
3817
3818         if (sched_feat(HRTICK))
3819                 hrtick_clear(rq);
3820
3821         local_irq_disable();
3822         rcu_note_context_switch(preempt);
3823
3824         /*
3825          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3826          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3827          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3828          *
3829          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3830          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3831          */
3832         rq_lock(rq, &rf);
3833         smp_mb__after_spinlock();
3834
3835         /* Promote REQ to ACT */
3836         rq->clock_update_flags <<= 1;
3837         update_rq_clock(rq);
3838
3839         switch_count = &prev->nivcsw;
3840         if (!preempt && prev->state) {
3841                 if (signal_pending_state(prev->state, prev)) {
3842                         prev->state = TASK_RUNNING;
3843                 } else {
3844                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3845
3846                         if (prev->in_iowait) {
3847                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3848                                 delayacct_blkio_start();
3849                         }
3850                 }
3851                 switch_count = &prev->nvcsw;
3852         }
3853
3854         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3855         clear_tsk_need_resched(prev);
3856         clear_preempt_need_resched();
3857
3858         if (likely(prev != next)) {
3859                 rq->nr_switches++;
3860                 rq->curr = next;
3861                 /*
3862                  * The membarrier system call requires each architecture
3863                  * to have a full memory barrier after updating
3864                  * rq->curr, before returning to user-space.
3865                  *
3866                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3867                  * various architectures:
3868                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3869                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3870                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3871                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3872                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3873                  *   is a RELEASE barrier),
3874                  */
3875                 ++*switch_count;
3876
3877                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3878
3879                 /* Also unlocks the rq: */
3880                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3881         } else {
3882                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3883                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3884         }
3885
3886         balance_callback(rq);
3887 }
3888
3889 void __noreturn do_task_dead(void)
3890 {
3891         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3892         set_special_state(TASK_DEAD);
3893
3894         /* Tell freezer to ignore us: */
3895         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3896
3897         __schedule(false);
3898         BUG();
3899
3900         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3901         for (;;)
3902                 cpu_relax();
3903 }
3904
3905 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3906 {
3907         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3908                 return;
3909
3910         /*
3911          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
3912          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
3913          * As this function is called inside the schedule() context,
3914          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
3915          * in the possible wakeup of a kworker.
3916          */
3917         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER) {
3918                 preempt_disable();
3919                 wq_worker_sleeping(tsk);
3920                 preempt_enable_no_resched();
3921         }
3922
3923         /*
3924          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3925          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3926          */
3927         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3928                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3929 }
3930
3931 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
3932 {
3933         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
3934                 wq_worker_running(tsk);
3935 }
3936
3937 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3938 {
3939         struct task_struct *tsk = current;
3940
3941         sched_submit_work(tsk);
3942         do {
3943                 preempt_disable();
3944                 __schedule(false);
3945                 sched_preempt_enable_no_resched();
3946         } while (need_resched());
3947         sched_update_worker(tsk);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3950
3951 /*
3952  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3953  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3954  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3955  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3956  * (schedule out non-voluntarily).
3957  *
3958  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3959  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3960  */
3961 void __sched schedule_idle(void)
3962 {
3963         /*
3964          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3965          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3966          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3967          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3968          * TASK_RUNNING state.
3969          */
3970         WARN_ON_ONCE(current->state);
3971         do {
3972                 __schedule(false);
3973         } while (need_resched());
3974 }
3975
3976 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3977 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3978 {
3979         /*
3980          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3981          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3982          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3983          * we find a better solution.
3984          *
3985          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3986          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3987          * too frequently to make sense yet.
3988          */
3989         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3990         schedule();
3991         exception_exit(prev_state);
3992 }
3993 #endif
3994
3995 /**
3996  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3997  *
3998  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3999  */
4000 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
4001 {
4002         sched_preempt_enable_no_resched();
4003         schedule();
4004         preempt_disable();
4005 }
4006
4007 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
4008 {
4009         do {
4010                 /*
4011                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
4012                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
4013                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
4014                  * by the function tracer will call this function again and
4015                  * cause infinite recursion.
4016                  *
4017                  * Preemption must be disabled here before the function
4018                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
4019                  * calls. One to disable preemption without fear of being
4020                  * traced. The other to still record the preemption latency,
4021                  * which can also be traced by the function tracer.
4022                  */
4023                 preempt_disable_notrace();
4024                 preempt_latency_start(1);
4025                 __schedule(true);
4026                 preempt_latency_stop(1);
4027                 preempt_enable_no_resched_notrace();
4028
4029                 /*
4030                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4031                  * between schedule and now.
4032                  */
4033         } while (need_resched());
4034 }
4035
4036 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4037 /*
4038  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4039  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4040  * occur there and call schedule directly.
4041  */
4042 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
4043 {
4044         /*
4045          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4046          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4047          */
4048         if (likely(!preemptible()))
4049                 return;
4050
4051         preempt_schedule_common();
4052 }
4053 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
4054 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4055
4056 /**
4057  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
4058  *
4059  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
4060  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
4061  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
4062  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
4063  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
4064  * to be called when the system is still in usermode.
4065  *
4066  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
4067  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
4068  * calling the scheduler.
4069  */
4070 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
4071 {
4072         enum ctx_state prev_ctx;
4073
4074         if (likely(!preemptible()))
4075                 return;
4076
4077         do {
4078                 /*
4079                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
4080                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
4081                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
4082                  * by the function tracer will call this function again and
4083                  * cause infinite recursion.
4084                  *
4085                  * Preemption must be disabled here before the function
4086                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
4087                  * calls. One to disable preemption without fear of being
4088                  * traced. The other to still record the preemption latency,
4089                  * which can also be traced by the function tracer.
4090                  */
4091                 preempt_disable_notrace();
4092                 preempt_latency_start(1);
4093                 /*
4094                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
4095                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
4096                  * an infinite recursion.
4097                  */
4098                 prev_ctx = exception_enter();
4099                 __schedule(true);
4100                 exception_exit(prev_ctx);
4101
4102                 preempt_latency_stop(1);
4103                 preempt_enable_no_resched_notrace();
4104         } while (need_resched());
4105 }
4106 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
4107
4108 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4109
4110 /*
4111  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4112  * off of irq context.
4113  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4114  * protect us against recursive calling from irq.
4115  */
4116 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
4117 {
4118         enum ctx_state prev_state;
4119
4120         /* Catch callers which need to be fixed */
4121         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
4122
4123         prev_state = exception_enter();
4124
4125         do {
4126                 preempt_disable();
4127                 local_irq_enable();
4128                 __schedule(true);
4129                 local_irq_disable();
4130                 sched_preempt_enable_no_resched();
4131         } while (need_resched());
4132
4133         exception_exit(prev_state);
4134 }
4135
4136 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4137                           void *key)
4138 {
4139         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4142
4143 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4144
4145 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
4146 {
4147         if (pi_task)
4148                 prio = min(prio, pi_task->prio);
4149
4150         return prio;
4151 }
4152
4153 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
4154 {
4155         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
4156
4157         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
4158 }
4159
4160 /*
4161  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4162  * @p: task to boost
4163  * @pi_task: donor task
4164  *
4165  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4166  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4167  *
4168  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
4169  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
4170  */
4171 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
4172 {
4173         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
4174                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4175         const struct sched_class *prev_class;
4176         struct rq_flags rf;
4177         struct rq *rq;
4178
4179         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
4180         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
4181
4182         /*
4183          * If nothing changed; bail early.
4184          */
4185         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
4186                 return;
4187
4188         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4189         update_rq_clock(rq);
4190         /*
4191          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
4192          * either lock.
4193          *
4194          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
4195          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
4196          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
4197          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
4198          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
4199          */
4200         p->pi_top_task = pi_task;
4201
4202         /*
4203          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
4204          */
4205         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
4206                 goto out_unlock;
4207
4208         /*
4209          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
4210          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
4211          *
4212          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
4213          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
4214          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
4215          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
4216          * with interrupts disabled and will complete the lock
4217          * protected section without being interrupted. So there is no
4218          * real need to boost.
4219          */
4220         if (unlikely(p == rq->idle)) {
4221                 WARN_ON(p != rq->curr);
4222                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
4223                 goto out_unlock;
4224         }
4225
4226         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
4227         oldprio = p->prio;
4228
4229         if (oldprio == prio)
4230                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
4231
4232         prev_class = p->sched_class;
4233         queued = task_on_rq_queued(p);
4234         running = task_current(rq, p);
4235         if (queued)
4236                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
4237         if (running)
4238                 put_prev_task(rq, p);
4239
4240         /*
4241          * Boosting condition are:
4242          * 1. -rt task is running and holds mutex A
4243          *      --> -dl task blocks on mutex A
4244          *
4245          * 2. -dl task is running and holds mutex A
4246          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
4247          *          running task
4248          */
4249         if (dl_prio(prio)) {
4250                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
4251                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
4252                         p->dl.dl_boosted = 1;
4253                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
4254                 } else
4255                         p->dl.dl_boosted = 0;
4256                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4257         } else if (rt_prio(prio)) {
4258                 if (dl_prio(oldprio))
4259                         p->dl.dl_boosted = 0;
4260                 if (oldprio < prio)
4261                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
4262                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4263         } else {
4264                 if (dl_prio(oldprio))
4265                         p->dl.dl_boosted = 0;
4266                 if (rt_prio(oldprio))
4267                         p->rt.timeout = 0;
4268                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4269         }
4270
4271         p->prio = prio;
4272
4273         if (queued)
4274                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
4275         if (running)
4276                 set_curr_task(rq, p);
4277
4278         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4279 out_unlock:
4280         /* Avoid rq from going away on us: */
4281         preempt_disable();
4282         __task_rq_unlock(rq, &rf);
4283
4284         balance_callback(rq);
4285         preempt_enable();
4286 }
4287 #else
4288 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
4289 {
4290         return prio;
4291 }
4292 #endif
4293
4294 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4295 {
4296         bool queued, running;
4297         int old_prio, delta;
4298         struct rq_flags rf;
4299         struct rq *rq;
4300
4301         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
4302                 return;
4303         /*
4304          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4305          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4306          */
4307         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4308         update_rq_clock(rq);
4309
4310         /*
4311          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4312          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4313          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4314          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
4315          */
4316         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4317                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4318                 goto out_unlock;
4319         }
4320         queued = task_on_rq_queued(p);
4321         running = task_current(rq, p);
4322         if (queued)
4323                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
4324         if (running)
4325                 put_prev_task(rq, p);
4326
4327         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4328         set_load_weight(p, true);
4329         old_prio = p->prio;
4330         p->prio = effective_prio(p);
4331         delta = p->prio - old_prio;
4332
4333         if (queued) {
4334                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
4335                 /*
4336                  * If the task increased its priority or is running and
4337                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4338                  */
4339                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4340                         resched_curr(rq);
4341         }
4342         if (running)
4343                 set_curr_task(rq, p);
4344 out_unlock:
4345         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4346 }
4347 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4348
4349 /*
4350  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4351  * @p: task
4352  * @nice: nice value
4353  */
4354 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4355 {
4356         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
4357         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
4358
4359         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4360                 capable(CAP_SYS_NICE));
4361 }
4362
4363 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4364
4365 /*
4366  * sys_nice - change the priority of the current process.
4367  * @increment: priority increment
4368  *
4369  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4370  * does similar things.
4371  */
4372 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4373 {
4374         long nice, retval;
4375
4376         /*
4377          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4378          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4379          * and we have a single winner.
4380          */
4381         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
4382         nice = task_nice(current) + increment;
4383
4384         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4385         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4386                 return -EPERM;
4387
4388         retval = security_task_setnice(current, nice);
4389         if (retval)
4390                 return retval;
4391
4392         set_user_nice(current, nice);
4393         return 0;
4394 }
4395
4396 #endif
4397
4398 /**
4399  * task_prio - return the priority value of a given task.
4400  * @p: the task in question.
4401  *
4402  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4403  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4404  * around 0, value goes from -16 to +15.
4405  */
4406 int task_prio(const struct task_struct *p)
4407 {
4408         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4409 }
4410
4411 /**
4412  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4413  * @cpu: the processor in question.
4414  *
4415  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4416  */
4417 int idle_cpu(int cpu)
4418 {
4419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4420
4421         if (rq->curr != rq->idle)
4422                 return 0;
4423
4424         if (rq->nr_running)
4425                 return 0;
4426
4427 #ifdef CONFIG_SMP
4428         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4429                 return 0;
4430 #endif
4431
4432         return 1;
4433 }
4434
4435 /**
4436  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4437  * @cpu: the CPU in question.
4438  *
4439  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4440  */
4441 int available_idle_cpu(int cpu)
4442 {
4443         if (!idle_cpu(cpu))
4444                 return 0;
4445
4446         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4447                 return 0;
4448
4449         return 1;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4454  * @cpu: the processor in question.
4455  *
4456  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4457  */
4458 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4459 {
4460         return cpu_rq(cpu)->idle;
4461 }
4462
4463 /**
4464  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4465  * @pid: the pid in question.
4466  *
4467  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4468  */
4469 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4470 {
4471         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4472 }
4473
4474 /*
4475  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4476  * it calls know not to change it.
4477  */
4478 #define SETPARAM_POLICY -1
4479
4480 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4481                 const struct sched_attr *attr)
4482 {
4483         int policy = attr->sched_policy;
4484
4485         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4486                 policy = p->policy;
4487
4488         p->policy = policy;
4489
4490         if (dl_policy(policy))
4491                 __setparam_dl(p, attr);
4492         else if (fair_policy(policy))
4493                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4494
4495         /*
4496          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4497          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4498          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4499          */
4500         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4501         p->normal_prio = normal_prio(p);
4502         set_load_weight(p, true);
4503 }
4504
4505 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4506 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4507                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4508 {
4509         /*
4510          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
4511          * either.
4512          */
4513         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
4514                 return;
4515
4516         __setscheduler_params(p, attr);
4517
4518         /*
4519          * Keep a potential priority boosting if called from
4520          * sched_setscheduler().
4521          */
4522         p->prio = normal_prio(p);
4523         if (keep_boost)
4524                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4525
4526         if (dl_prio(p->prio))
4527                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4528         else if (rt_prio(p->prio))
4529                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4530         else
4531                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4532 }
4533
4534 /*
4535  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4536  */
4537 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4538 {
4539         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4540         bool match;
4541
4542         rcu_read_lock();
4543         pcred = __task_cred(p);
4544         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4545                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4546         rcu_read_unlock();
4547         return match;
4548 }
4549
4550 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4551                                 const struct sched_attr *attr,
4552                                 bool user, bool pi)
4553 {
4554         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4555                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4556         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4557         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4558         const struct sched_class *prev_class;
4559         struct rq_flags rf;
4560         int reset_on_fork;
4561         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4562         struct rq *rq;
4563
4564         /* The pi code expects interrupts enabled */
4565         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4566 recheck:
4567         /* Double check policy once rq lock held: */
4568         if (policy < 0) {
4569                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4570                 policy = oldpolicy = p->policy;
4571         } else {
4572                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4573
4574                 if (!valid_policy(policy))
4575                         return -EINVAL;
4576         }
4577
4578         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4579                 return -EINVAL;
4580
4581         /*
4582          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4583          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4584          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4585          */
4586         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4587             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4588                 return -EINVAL;
4589         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4590             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4591                 return -EINVAL;
4592
4593         /*
4594          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4595          */
4596         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4597                 if (fair_policy(policy)) {
4598                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4599                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4600                                 return -EPERM;
4601                 }
4602
4603                 if (rt_policy(policy)) {
4604                         unsigned long rlim_rtprio =
4605                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4606
4607                         /* Can't set/change the rt policy: */
4608                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4609                                 return -EPERM;
4610
4611                         /* Can't increase priority: */
4612                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4613                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4614                                 return -EPERM;
4615                 }
4616
4617                  /*
4618                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4619                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4620                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4621                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4622                   */
4623                 if (dl_policy(policy))
4624                         return -EPERM;
4625
4626                 /*
4627                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4628                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4629                  */
4630                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
4631                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4632                                 return -EPERM;
4633                 }
4634
4635                 /* Can't change other user's priorities: */
4636                 if (!check_same_owner(p))
4637                         return -EPERM;
4638
4639                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4640                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4641                         return -EPERM;
4642         }
4643
4644         if (user) {
4645                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4646                         return -EINVAL;
4647
4648                 retval = security_task_setscheduler(p);
4649                 if (retval)
4650                         return retval;
4651         }
4652
4653         /* Update task specific "requested" clamps */
4654         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
4655                 retval = uclamp_validate(p, attr);
4656                 if (retval)
4657                         return retval;
4658         }
4659
4660         /*
4661          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4662          * changing the priority of the task:
4663          *
4664          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4665          * runqueue lock must be held.
4666          */
4667         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4668         update_rq_clock(rq);
4669
4670         /*
4671          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4672          */
4673         if (p == rq->stop) {
4674                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4675                 return -EINVAL;
4676         }
4677
4678         /*
4679          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4680          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4681          */
4682         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4683                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4684                         goto change;
4685                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4686                         goto change;
4687                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4688                         goto change;
4689                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
4690                         goto change;
4691
4692                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4693                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4694                 return 0;
4695         }
4696 change:
4697
4698         if (user) {
4699 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4700                 /*
4701                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4702                  * assigned.
4703                  */
4704                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4705                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4706                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4707                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4708                         return -EPERM;
4709                 }
4710 #endif
4711 #ifdef CONFIG_SMP
4712                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4713                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4714                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4715
4716                         /*
4717                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4718                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4719                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4720                          */
4721                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
4722                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4723                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4724                                 return -EPERM;
4725                         }
4726                 }
4727 #endif
4728         }
4729
4730         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4731         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4732                 policy = oldpolicy = -1;
4733                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4734                 goto recheck;
4735         }
4736
4737         /*
4738          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4739          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4740          * is available.
4741          */
4742         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4743                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4744                 return -EBUSY;
4745         }
4746
4747         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4748         oldprio = p->prio;
4749
4750         if (pi) {
4751                 /*
4752                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4753                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4754                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4755                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4756                  * itself.
4757                  */
4758                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4759                 if (new_effective_prio == oldprio)
4760                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4761         }
4762
4763         queued = task_on_rq_queued(p);
4764         running = task_current(rq, p);
4765         if (queued)
4766                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4767         if (running)
4768                 put_prev_task(rq, p);
4769
4770         prev_class = p->sched_class;
4771
4772         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4773         __setscheduler_uclamp(p, attr);
4774
4775         if (queued) {
4776                 /*
4777                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4778                  * increased (user space view).
4779                  */
4780                 if (oldprio < p->prio)
4781                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4782
4783                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4784         }
4785         if (running)
4786                 set_curr_task(rq, p);
4787
4788         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4789
4790         /* Avoid rq from going away on us: */
4791         preempt_disable();
4792         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4793
4794         if (pi)
4795                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4796
4797         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4798         balance_callback(rq);
4799         preempt_enable();
4800
4801         return 0;
4802 }
4803
4804 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4805                                const struct sched_param *param, bool check)
4806 {
4807         struct sched_attr attr = {
4808                 .sched_policy   = policy,
4809                 .sched_priority = param->sched_priority,
4810                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4811         };
4812
4813         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4814         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4815                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4816                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4817                 attr.sched_policy = policy;
4818         }
4819
4820         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4821 }
4822 /**
4823  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4824  * @p: the task in question.
4825  * @policy: new policy.
4826  * @param: structure containing the new RT priority.
4827  *
4828  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4829  *
4830  * NOTE that the task may be already dead.
4831  */
4832 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4833                        const struct sched_param *param)
4834 {
4835         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4836 }
4837 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4838
4839 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4840 {
4841         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4842 }
4843 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4844
4845 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4846 {
4847         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4848 }
4849
4850 /**
4851  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4852  * @p: the task in question.
4853  * @policy: new policy.
4854  * @param: structure containing the new RT priority.
4855  *
4856  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4857  * current context has permission.  For example, this is needed in
4858  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4859  * but our caller might not have that capability.
4860  *
4861  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4862  */
4863 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4864                                const struct sched_param *param)
4865 {
4866         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4867 }
4868 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4869
4870 static int
4871 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4872 {
4873         struct sched_param lparam;
4874         struct task_struct *p;
4875         int retval;
4876
4877         if (!param || pid < 0)
4878                 return -EINVAL;
4879         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4880                 return -EFAULT;
4881
4882         rcu_read_lock();
4883         retval = -ESRCH;
4884         p = find_process_by_pid(pid);
4885         if (p != NULL)
4886                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4887         rcu_read_unlock();
4888
4889         return retval;
4890 }
4891
4892 /*
4893  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4894  */
4895 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4896 {
4897         u32 size;
4898         int ret;
4899
4900         if (!access_ok(uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4901                 return -EFAULT;
4902
4903         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4904         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4905
4906         ret = get_user(size, &uattr->size);
4907         if (ret)
4908                 return ret;
4909
4910         /* Bail out on silly large: */
4911         if (size > PAGE_SIZE)
4912                 goto err_size;
4913
4914         /* ABI compatibility quirk: */
4915         if (!size)
4916                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4917
4918         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4919                 goto err_size;
4920
4921         /*
4922          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4923          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4924          * user-space does not rely on any kernel feature
4925          * extensions we dont know about yet.
4926          */
4927         if (size > sizeof(*attr)) {
4928                 unsigned char __user *addr;
4929                 unsigned char __user *end;
4930                 unsigned char val;
4931
4932                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4933                 end  = (void __user *)uattr + size;
4934
4935                 for (; addr < end; addr++) {
4936                         ret = get_user(val, addr);
4937                         if (ret)
4938                                 return ret;
4939                         if (val)
4940                                 goto err_size;
4941                 }
4942                 size = sizeof(*attr);
4943         }
4944
4945         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4946         if (ret)
4947                 return -EFAULT;
4948
4949         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
4950             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
4951                 return -EINVAL;
4952
4953         /*
4954          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4955          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4956          */
4957         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4958
4959         return 0;
4960
4961 err_size:
4962         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4963         return -E2BIG;
4964 }
4965
4966 /**
4967  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4968  * @pid: the pid in question.
4969  * @policy: new policy.
4970  * @param: structure containing the new RT priority.
4971  *
4972  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4973  */
4974 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4975 {
4976         if (policy < 0)
4977                 return -EINVAL;
4978
4979         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4980 }
4981
4982 /**
4983  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4984  * @pid: the pid in question.
4985  * @param: structure containing the new RT priority.
4986  *
4987  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4988  */
4989 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4990 {
4991         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4992 }
4993
4994 /**
4995  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4996  * @pid: the pid in question.
4997  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4998  * @flags: for future extension.
4999  */
5000 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
5001                                unsigned int, flags)
5002 {
5003         struct sched_attr attr;
5004         struct task_struct *p;
5005         int retval;
5006
5007         if (!uattr || pid < 0 || flags)
5008                 return -EINVAL;
5009
5010         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
5011         if (retval)
5012                 return retval;
5013
5014         if ((int)attr.sched_policy < 0)
5015                 return -EINVAL;
5016         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
5017                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
5018
5019         rcu_read_lock();
5020         retval = -ESRCH;
5021         p = find_process_by_pid(pid);
5022         if (likely(p))
5023                 get_task_struct(p);
5024         rcu_read_unlock();
5025
5026         if (likely(p)) {
5027                 retval = sched_setattr(p, &attr);
5028                 put_task_struct(p);
5029         }
5030
5031         return retval;
5032 }
5033
5034 /**
5035  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5036  * @pid: the pid in question.
5037  *
5038  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
5039  * code.
5040  */
5041 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5042 {
5043         struct task_struct *p;
5044         int retval;
5045
5046         if (pid < 0)
5047                 return -EINVAL;
5048
5049         retval = -ESRCH;
5050         rcu_read_lock();
5051         p = find_process_by_pid(pid);
5052         if (p) {
5053                 retval = security_task_getscheduler(p);
5054                 if (!retval)
5055                         retval = p->policy
5056                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5057         }
5058         rcu_read_unlock();
5059         return retval;
5060 }
5061
5062 /**
5063  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5064  * @pid: the pid in question.
5065  * @param: structure containing the RT priority.
5066  *
5067  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
5068  * code.
5069  */
5070 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5071 {
5072         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
5073         struct task_struct *p;
5074         int retval;
5075
5076         if (!param || pid < 0)
5077                 return -EINVAL;
5078
5079         rcu_read_lock();
5080         p = find_process_by_pid(pid);
5081         retval = -ESRCH;
5082         if (!p)
5083                 goto out_unlock;
5084
5085         retval = security_task_getscheduler(p);
5086         if (retval)
5087                 goto out_unlock;
5088
5089         if (task_has_rt_policy(p))
5090                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
5091         rcu_read_unlock();
5092
5093         /*
5094          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5095          */
5096         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5097
5098         return retval;
5099
5100 out_unlock:
5101         rcu_read_unlock();
5102         return retval;
5103 }
5104
5105 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
5106                            struct sched_attr *attr,
5107                            unsigned int usize)
5108 {
5109         int ret;
5110
5111         if (!access_ok(uattr, usize))
5112                 return -EFAULT;
5113
5114         /*
5115          * If we're handed a smaller struct than we know of,
5116          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
5117          * user-space does not get uncomplete information.
5118          */
5119         if (usize < sizeof(*attr)) {
5120                 unsigned char *addr;
5121                 unsigned char *end;
5122
5123                 addr = (void *)attr + usize;
5124                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
5125
5126                 for (; addr < end; addr++) {
5127                         if (*addr)
5128                                 return -EFBIG;
5129                 }
5130
5131                 attr->size = usize;
5132         }
5133
5134         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
5135         if (ret)
5136                 return -EFAULT;
5137
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 /**
5142  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
5143  * @pid: the pid in question.
5144  * @uattr: structure containing the extended parameters.
5145  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
5146  * @flags: for future extension.
5147  */
5148 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
5149                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
5150 {
5151         struct sched_attr attr = {
5152                 .size = sizeof(struct sched_attr),
5153         };
5154         struct task_struct *p;
5155         int retval;
5156
5157         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
5158             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
5159                 return -EINVAL;
5160
5161         rcu_read_lock();
5162         p = find_process_by_pid(pid);
5163         retval = -ESRCH;
5164         if (!p)
5165                 goto out_unlock;
5166
5167         retval = security_task_getscheduler(p);
5168         if (retval)
5169                 goto out_unlock;
5170
5171         attr.sched_policy = p->policy;
5172         if (p->sched_reset_on_fork)
5173                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
5174         if (task_has_dl_policy(p))
5175                 __getparam_dl(p, &attr);
5176         else if (task_has_rt_policy(p))
5177                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
5178         else
5179                 attr.sched_nice = task_nice(p);
5180
5181 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
5182         attr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
5183         attr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
5184 #endif
5185
5186         rcu_read_unlock();
5187
5188         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
5189         return retval;
5190
5191 out_unlock:
5192         rcu_read_unlock();
5193         return retval;
5194 }
5195
5196 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5197 {
5198         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5199         struct task_struct *p;
5200         int retval;
5201
5202         rcu_read_lock();
5203
5204         p = find_process_by_pid(pid);
5205         if (!p) {
5206                 rcu_read_unlock();
5207                 return -ESRCH;
5208         }
5209
5210         /* Prevent p going away */
5211         get_task_struct(p);
5212         rcu_read_unlock();
5213
5214         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5215                 retval = -EINVAL;
5216                 goto out_put_task;
5217         }
5218         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5219                 retval = -ENOMEM;
5220                 goto out_put_task;
5221         }
5222         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5223                 retval = -ENOMEM;
5224                 goto out_free_cpus_allowed;
5225         }
5226         retval = -EPERM;
5227         if (!check_same_owner(p)) {
5228                 rcu_read_lock();
5229                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
5230                         rcu_read_unlock();
5231                         goto out_free_new_mask;
5232                 }
5233                 rcu_read_unlock();
5234         }
5235
5236         retval = security_task_setscheduler(p);
5237         if (retval)
5238                 goto out_free_new_mask;
5239
5240
5241         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5242         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5243
5244         /*
5245          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
5246          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
5247          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
5248          * root_domain.
5249          */
5250 #ifdef CONFIG_SMP
5251         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
5252                 rcu_read_lock();
5253                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
5254                         retval = -EBUSY;
5255                         rcu_read_unlock();
5256                         goto out_free_new_mask;
5257                 }
5258                 rcu_read_unlock();
5259         }
5260 #endif
5261 again:
5262         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
5263
5264         if (!retval) {
5265                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5266                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5267                         /*
5268                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5269                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5270                          * cpuset's cpus_allowed
5271                          */
5272                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5273                         goto again;
5274                 }
5275         }
5276 out_free_new_mask:
5277         free_cpumask_var(new_mask);
5278 out_free_cpus_allowed:
5279         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5280 out_put_task:
5281         put_task_struct(p);
5282         return retval;
5283 }
5284
5285 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5286                              struct cpumask *new_mask)
5287 {
5288         if (len < cpumask_size())
5289                 cpumask_clear(new_mask);
5290         else if (len > cpumask_size())
5291                 len = cpumask_size();
5292
5293         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5294 }
5295
5296 /**
5297  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
5298  * @pid: pid of the process
5299  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5300  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
5301  *
5302  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
5303  */
5304 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5305                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5306 {
5307         cpumask_var_t new_mask;
5308         int retval;
5309
5310         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5311                 return -ENOMEM;
5312
5313         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5314         if (retval == 0)
5315                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5316         free_cpumask_var(new_mask);
5317         return retval;
5318 }
5319
5320 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5321 {
5322         struct task_struct *p;
5323         unsigned long flags;
5324         int retval;
5325
5326         rcu_read_lock();
5327
5328         retval = -ESRCH;
5329         p = find_process_by_pid(pid);
5330         if (!p)
5331                 goto out_unlock;
5332
5333         retval = security_task_getscheduler(p);
5334         if (retval)
5335                 goto out_unlock;
5336
5337         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5338         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
5339         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5340
5341 out_unlock:
5342         rcu_read_unlock();
5343
5344         return retval;
5345 }
5346
5347 /**
5348  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
5349  * @pid: pid of the process
5350  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5351  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
5352  *
5353  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
5354  * error code otherwise.
5355  */
5356 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5357                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5358 {
5359         int ret;
5360         cpumask_var_t mask;
5361
5362         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5363                 return -EINVAL;
5364         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5368                 return -ENOMEM;
5369
5370         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5371         if (ret == 0) {
5372                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
5373
5374                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5375                         ret = -EFAULT;
5376                 else
5377                         ret = retlen;
5378         }
5379         free_cpumask_var(mask);
5380
5381         return ret;
5382 }
5383
5384 /**
5385  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5386  *
5387  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5388  * other threads running on this CPU then this function will return.
5389  *
5390  * Return: 0.
5391  */
5392 static void do_sched_yield(void)
5393 {
5394         struct rq_flags rf;
5395         struct rq *rq;
5396
5397         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
5398
5399         schedstat_inc(rq->yld_count);
5400         current->sched_class->yield_task(rq);
5401
5402         /*
5403          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5404          * no need to preempt or enable interrupts:
5405          */
5406         preempt_disable();
5407         rq_unlock(rq, &rf);
5408         sched_preempt_enable_no_resched();
5409
5410         schedule();
5411 }
5412
5413 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5414 {
5415         do_sched_yield();
5416         return 0;
5417 }
5418
5419 #ifndef CONFIG_PREEMPT
5420 int __sched _cond_resched(void)
5421 {
5422         if (should_resched(0)) {
5423                 preempt_schedule_common();
5424                 return 1;
5425         }
5426         rcu_all_qs();
5427         return 0;
5428 }
5429 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5430 #endif
5431
5432 /*
5433  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5434  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5435  *
5436  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5437  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5438  * spin_unlock(), once by hand).
5439  */
5440 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5441 {
5442         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5443         int ret = 0;
5444
5445         lockdep_assert_held(lock);
5446
5447         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5448                 spin_unlock(lock);
5449                 if (resched)
5450                         preempt_schedule_common();
5451                 else
5452                         cpu_relax();
5453                 ret = 1;
5454                 spin_lock(lock);
5455         }
5456         return ret;
5457 }
5458 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5459
5460 /**
5461  * yield - yield the current processor to other threads.
5462  *
5463  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5464  *
5465  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5466  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5467  * it, its already broken.
5468  *
5469  * Typical broken usage is:
5470  *
5471  * while (!event)
5472  *      yield();
5473  *
5474  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5475  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5476  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5477  *
5478  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5479  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5480  * If you still want to use yield(), do not!
5481  */
5482 void __sched yield(void)
5483 {
5484         set_current_state(TASK_RUNNING);
5485         do_sched_yield();
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(yield);
5488
5489 /**
5490  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5491  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5492  * processor it's on.
5493  * @p: target task
5494  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5495  *
5496  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5497  * can't go away on us before we can do any checks.
5498  *
5499  * Return:
5500  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5501  *      false (0) if we failed to boost the target.
5502  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5503  */
5504 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5505 {
5506         struct task_struct *curr = current;
5507         struct rq *rq, *p_rq;
5508         unsigned long flags;
5509         int yielded = 0;
5510
5511         local_irq_save(flags);
5512         rq = this_rq();
5513
5514 again:
5515         p_rq = task_rq(p);
5516         /*
5517          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5518          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5519          */
5520         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5521                 yielded = -ESRCH;
5522                 goto out_irq;
5523         }
5524
5525         double_rq_lock(rq, p_rq);
5526         if (task_rq(p) != p_rq) {
5527                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5528                 goto again;
5529         }
5530
5531         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5532                 goto out_unlock;
5533
5534         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5535                 goto out_unlock;
5536
5537         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5538                 goto out_unlock;
5539
5540         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5541         if (yielded) {
5542                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5543                 /*
5544                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5545                  * fairness.
5546                  */
5547                 if (preempt && rq != p_rq)
5548                         resched_curr(p_rq);
5549         }
5550
5551 out_unlock:
5552         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5553 out_irq:
5554         local_irq_restore(flags);
5555
5556         if (yielded > 0)
5557                 schedule();
5558
5559         return yielded;
5560 }
5561 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5562
5563 int io_schedule_prepare(void)
5564 {
5565         int old_iowait = current->in_iowait;
5566
5567         current->in_iowait = 1;
5568         blk_schedule_flush_plug(current);
5569
5570         return old_iowait;
5571 }
5572
5573 void io_schedule_finish(int token)
5574 {
5575         current->in_iowait = token;
5576 }
5577
5578 /*
5579  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5580  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5581  */
5582 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5583 {
5584         int token;
5585         long ret;
5586
5587         token = io_schedule_prepare();
5588         ret = schedule_timeout(timeout);
5589         io_schedule_finish(token);
5590
5591         return ret;
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5594
5595 void __sched io_schedule(void)
5596 {
5597         int token;
5598
5599         token = io_schedule_prepare();
5600         schedule();
5601         io_schedule_finish(token);
5602 }
5603 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5604
5605 /**
5606  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5607  * @policy: scheduling class.
5608  *
5609  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5610  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5611  * On failure, a negative error code is returned.
5612  */
5613 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5614 {
5615         int ret = -EINVAL;
5616
5617         switch (policy) {
5618         case SCHED_FIFO:
5619         case SCHED_RR:
5620                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5621                 break;
5622         case SCHED_DEADLINE:
5623         case SCHED_NORMAL:
5624         case SCHED_BATCH:
5625         case SCHED_IDLE:
5626                 ret = 0;
5627                 break;
5628         }
5629         return ret;
5630 }
5631
5632 /**
5633  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5634  * @policy: scheduling class.
5635  *
5636  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5637  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5638  * On failure, a negative error code is returned.
5639  */
5640 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5641 {
5642         int ret = -EINVAL;
5643
5644         switch (policy) {
5645         case SCHED_FIFO:
5646         case SCHED_RR:
5647                 ret = 1;
5648                 break;
5649         case SCHED_DEADLINE:
5650         case SCHED_NORMAL:
5651         case SCHED_BATCH:
5652         case SCHED_IDLE:
5653                 ret = 0;
5654         }
5655         return ret;
5656 }
5657
5658 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5659 {
5660         struct task_struct *p;
5661         unsigned int time_slice;
5662         struct rq_flags rf;
5663         struct rq *rq;
5664         int retval;
5665
5666         if (pid < 0)
5667                 return -EINVAL;
5668
5669         retval = -ESRCH;
5670         rcu_read_lock();
5671         p = find_process_by_pid(pid);
5672         if (!p)
5673                 goto out_unlock;
5674
5675         retval = security_task_getscheduler(p);
5676         if (retval)
5677                 goto out_unlock;
5678
5679         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5680         time_slice = 0;
5681         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5682                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5683         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5684
5685         rcu_read_unlock();
5686         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5687         return 0;
5688
5689 out_unlock:
5690         rcu_read_unlock();
5691         return retval;
5692 }
5693
5694 /**
5695  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5696  * @pid: pid of the process.
5697  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5698  *
5699  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5700  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5701  *
5702  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5703  * an error code.
5704  */
5705 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5706                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
5707 {
5708         struct timespec64 t;
5709         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5710
5711         if (retval == 0)
5712                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5713
5714         return retval;
5715 }
5716
5717 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
5718 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
5719                 struct old_timespec32 __user *, interval)
5720 {
5721         struct timespec64 t;
5722         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5723
5724         if (retval == 0)
5725                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
5726         return retval;
5727 }
5728 #endif
5729
5730 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5731 {
5732         unsigned long free = 0;
5733         int ppid;
5734
5735         if (!try_get_task_stack(p))
5736                 return;
5737
5738         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5739
5740         if (p->state == TASK_RUNNING)
5741                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5742 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5743         free = stack_not_used(p);
5744 #endif
5745         ppid = 0;
5746         rcu_read_lock();
5747         if (pid_alive(p))
5748                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5749         rcu_read_unlock();
5750         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5751                 task_pid_nr(p), ppid,
5752                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5753
5754         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5755         show_stack(p, NULL);
5756         put_task_stack(p);
5757 }
5758 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5759
5760 static inline bool
5761 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5762 {
5763         /* no filter, everything matches */
5764         if (!state_filter)
5765                 return true;
5766
5767         /* filter, but doesn't match */
5768         if (!(p->state & state_filter))
5769                 return false;
5770
5771         /*
5772          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5773          * TASK_KILLABLE).
5774          */
5775         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5776                 return false;
5777
5778         return true;
5779 }
5780
5781
5782 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5783 {
5784         struct task_struct *g, *p;
5785
5786 #if BITS_PER_LONG == 32
5787         printk(KERN_INFO
5788                 "  task                PC stack   pid father\n");
5789 #else
5790         printk(KERN_INFO
5791                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5792 #endif
5793         rcu_read_lock();
5794         for_each_process_thread(g, p) {
5795                 /*
5796                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5797                  * console might take a lot of time:
5798                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5799                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5800                  * an IPI.
5801                  */
5802                 touch_nmi_watchdog();
5803                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5804                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5805                         sched_show_task(p);
5806         }
5807
5808 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5809         if (!state_filter)
5810                 sysrq_sched_debug_show();
5811 #endif
5812         rcu_read_unlock();
5813         /*
5814          * Only show locks if all tasks are dumped:
5815          */
5816         if (!state_filter)
5817                 debug_show_all_locks();
5818 }
5819
5820 /**
5821  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5822  * @idle: task in question
5823  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5824  *
5825  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5826  * flag, to make booting more robust.
5827  */
5828 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5829 {
5830         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5831         unsigned long flags;
5832
5833         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5834         raw_spin_lock(&rq->lock);
5835
5836         __sched_fork(0, idle);
5837         idle->state = TASK_RUNNING;
5838         idle->se.exec_start = sched_clock();
5839         idle->flags |= PF_IDLE;
5840
5841         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5842
5843 #ifdef CONFIG_SMP
5844         /*
5845          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5846          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5847          *
5848          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5849          */
5850         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5851 #endif
5852         /*
5853          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5854          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5855          * lockdep check in task_group() will fail.
5856          *
5857          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5858          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5859          *
5860          * Silence PROVE_RCU
5861          */
5862         rcu_read_lock();
5863         __set_task_cpu(idle, cpu);
5864         rcu_read_unlock();
5865
5866         rq->curr = rq->idle = idle;
5867         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5868 #ifdef CONFIG_SMP
5869         idle->on_cpu = 1;
5870 #endif
5871         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5872         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5873
5874         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5875         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5876
5877         /*
5878          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5879          */
5880         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5881         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5882         vtime_init_idle(idle, cpu);
5883 #ifdef CONFIG_SMP
5884         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5885 #endif
5886 }
5887
5888 #ifdef CONFIG_SMP
5889
5890 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5891                               const struct cpumask *trial)
5892 {
5893         int ret = 1;
5894
5895         if (!cpumask_weight(cur))
5896                 return ret;
5897
5898         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5899
5900         return ret;
5901 }
5902
5903 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5904                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5905 {
5906         int ret = 0;
5907
5908         /*
5909          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5910          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5911          * affinity and isolating such threads by their set of
5912          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5913          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5914          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5915          * before cpus_mask may be changed.
5916          */
5917         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5918                 ret = -EINVAL;
5919                 goto out;
5920         }
5921
5922         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5923                                               cs_cpus_allowed))
5924                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5925
5926 out:
5927         return ret;
5928 }
5929
5930 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5931
5932 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5933 /* Migrate current task p to target_cpu */
5934 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5935 {
5936         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5937         int curr_cpu = task_cpu(p);
5938
5939         if (curr_cpu == target_cpu)
5940                 return 0;
5941
5942         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
5943                 return -EINVAL;
5944
5945         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5946
5947         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5948         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5949 }
5950
5951 /*
5952  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5953  * tasks on the runqueues
5954  */
5955 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5956 {
5957         bool queued, running;
5958         struct rq_flags rf;
5959         struct rq *rq;
5960
5961         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5962         queued = task_on_rq_queued(p);
5963         running = task_current(rq, p);
5964
5965         if (queued)
5966                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5967         if (running)
5968                 put_prev_task(rq, p);
5969
5970         p->numa_preferred_nid = nid;
5971
5972         if (queued)
5973                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5974         if (running)
5975                 set_curr_task(rq, p);
5976         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5977 }
5978 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5979
5980 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5981 /*
5982  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5983  * offline.
5984  */
5985 void idle_task_exit(void)
5986 {
5987         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5988
5989         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5990
5991         if (mm != &init_mm) {
5992                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5993                 current->active_mm = &init_mm;
5994                 finish_arch_post_lock_switch();
5995         }
5996         mmdrop(mm);
5997 }
5998
5999 /*
6000  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
6001  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
6002  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
6003  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
6004  * calculation.
6005  *
6006  * Also see the comment "Global load-average calculations".
6007  */
6008 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
6009 {
6010         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
6011         if (delta)
6012                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
6013 }
6014
6015 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
6016 {
6017 }
6018
6019 static const struct sched_class fake_sched_class = {
6020         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
6021 };
6022
6023 static struct task_struct fake_task = {
6024         /*
6025          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
6026          */
6027         .prio = MAX_PRIO + 1,
6028         .sched_class = &fake_sched_class,
6029 };
6030
6031 /*
6032  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6033  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6034  *
6035  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6036  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6037  * because of lock validation efforts.
6038  */
6039 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
6040 {
6041         struct rq *rq = dead_rq;
6042         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6043         struct rq_flags orf = *rf;
6044         int dest_cpu;
6045
6046         /*
6047          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6048          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6049          *
6050          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6051          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6052          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6053          * done here.
6054          */
6055         rq->stop = NULL;
6056
6057         /*
6058          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
6059          * class method both need to have an up-to-date
6060          * value of rq->clock[_task]
6061          */
6062         update_rq_clock(rq);
6063
6064         for (;;) {
6065                 /*
6066                  * There's this thread running, bail when that's the only
6067                  * remaining thread:
6068                  */
6069                 if (rq->nr_running == 1)
6070                         break;
6071
6072                 /*
6073                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
6074                  */
6075                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
6076                 BUG_ON(!next);
6077                 put_prev_task(rq, next);
6078
6079                 /*
6080                  * Rules for changing task_struct::cpus_mask are holding
6081                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
6082                  * stabilizes the mask.
6083                  *
6084                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
6085                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
6086                  * will not interfere. Also, stop-machine.
6087                  */
6088                 rq_unlock(rq, rf);
6089                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
6090                 rq_relock(rq, rf);
6091
6092                 /*
6093                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
6094                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
6095                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
6096                  */
6097                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
6098                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
6099                         continue;
6100                 }
6101
6102                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6103                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
6104                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
6105                 if (rq != dead_rq) {
6106                         rq_unlock(rq, rf);
6107                         rq = dead_rq;
6108                         *rf = orf;
6109                         rq_relock(rq, rf);
6110                 }
6111                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
6112         }
6113
6114         rq->stop = stop;
6115 }
6116 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6117
6118 void set_rq_online(struct rq *rq)
6119 {
6120         if (!rq->online) {
6121                 const struct sched_class *class;
6122
6123                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6124                 rq->online = 1;
6125
6126                 for_each_class(class) {
6127                         if (class->rq_online)
6128                                 class->rq_online(rq);
6129                 }
6130         }
6131 }
6132
6133 void set_rq_offline(struct rq *rq)
6134 {
6135         if (rq->online) {
6136                 const struct sched_class *class;
6137
6138                 for_each_class(class) {
6139                         if (class->rq_offline)
6140                                 class->rq_offline(rq);
6141                 }
6142
6143                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6144                 rq->online = 0;
6145         }
6146 }
6147
6148 /*
6149  * used to mark begin/end of suspend/resume:
6150  */
6151 static int num_cpus_frozen;
6152
6153 /*
6154  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6155  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6156  * around partition_sched_domains().
6157  *
6158  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6159  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6160  */
6161 static void cpuset_cpu_active(void)
6162 {
6163         if (cpuhp_tasks_frozen) {
6164                 /*
6165                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6166                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6167                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6168                  * domain, ignoring cpusets.
6169                  */
6170                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6171                 if (--num_cpus_frozen)
6172                         return;
6173                 /*
6174                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6175                  * restore the original sched domains by considering the
6176                  * cpuset configurations.
6177                  */
6178                 cpuset_force_rebuild();
6179         }
6180         cpuset_update_active_cpus();
6181 }
6182
6183 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
6184 {
6185         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
6186                 if (dl_cpu_busy(cpu))
6187                         return -EBUSY;
6188                 cpuset_update_active_cpus();
6189         } else {
6190                 num_cpus_frozen++;
6191                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6192         }
6193         return 0;
6194 }
6195
6196 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
6197 {
6198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6199         struct rq_flags rf;
6200
6201 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6202         /*
6203          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
6204          */
6205         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
6206                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
6207 #endif
6208         set_cpu_active(cpu, true);
6209
6210         if (sched_smp_initialized) {
6211                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6212                 cpuset_cpu_active();
6213         }
6214
6215         /*
6216          * Put the rq online, if not already. This happens:
6217          *
6218          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
6219          *    after all CPUs have been brought up.
6220          *
6221          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
6222          *    domains.
6223          */
6224         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
6225         if (rq->rd) {
6226                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6227                 set_rq_online(rq);
6228         }
6229         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
6230
6231         update_max_interval();
6232
6233         return 0;
6234 }
6235
6236 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6237 {
6238         int ret;
6239
6240         set_cpu_active(cpu, false);
6241         /*
6242          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
6243          * users of this state to go away such that all new such users will
6244          * observe it.
6245          *
6246          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
6247          */
6248         synchronize_rcu();
6249
6250 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6251         /*
6252          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
6253          */
6254         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
6255                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
6256 #endif
6257
6258         if (!sched_smp_initialized)
6259                 return 0;
6260
6261         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
6262         if (ret) {
6263                 set_cpu_active(cpu, true);
6264                 return ret;
6265         }
6266         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6267         return 0;
6268 }
6269
6270 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
6271 {
6272         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6273
6274         rq->calc_load_update = calc_load_update;
6275         update_max_interval();
6276 }
6277
6278 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
6279 {
6280         sched_rq_cpu_starting(cpu);
6281         sched_tick_start(cpu);
6282         return 0;
6283 }
6284
6285 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6286 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
6287 {
6288         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6289         struct rq_flags rf;
6290
6291         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
6292         sched_ttwu_pending();
6293         sched_tick_stop(cpu);
6294
6295         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
6296         if (rq->rd) {
6297                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6298                 set_rq_offline(rq);
6299         }
6300         migrate_tasks(rq, &rf);
6301         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
6302         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
6303
6304         calc_load_migrate(rq);
6305         update_max_interval();
6306         nohz_balance_exit_idle(rq);
6307         hrtick_clear(rq);
6308         return 0;
6309 }
6310 #endif
6311
6312 void __init sched_init_smp(void)
6313 {
6314         sched_init_numa();
6315
6316         /*
6317          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6318          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6319          * happen.
6320          */
6321         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6322         sched_init_domains(cpu_active_mask);
6323         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6324
6325         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6326         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
6327                 BUG();
6328         sched_init_granularity();
6329
6330         init_sched_rt_class();
6331         init_sched_dl_class();
6332
6333         sched_smp_initialized = true;
6334 }
6335
6336 static int __init migration_init(void)
6337 {
6338         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
6339         return 0;
6340 }
6341 early_initcall(migration_init);
6342
6343 #else
6344 void __init sched_init_smp(void)
6345 {
6346         sched_init_granularity();
6347 }
6348 #endif /* CONFIG_SMP */
6349
6350 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6351 {
6352         return in_lock_functions(addr) ||
6353                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6354                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6355 }
6356
6357 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6358 /*
6359  * Default task group.
6360  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6361  */
6362 struct task_group root_task_group;
6363 LIST_HEAD(task_groups);
6364
6365 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
6366 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
6367 #endif
6368
6369 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6370 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
6371
6372 void __init sched_init(void)
6373 {
6374         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6375         int i;
6376
6377         wait_bit_init();
6378
6379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6380         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6381 #endif
6382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6383         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6384 #endif
6385         if (alloc_size) {
6386                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6387
6388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6389                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6390                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6391
6392                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6393                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6394
6395 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6397                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6398                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6399
6400                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6401                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6402
6403 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6404         }
6405 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6406         for_each_possible_cpu(i) {
6407                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6408                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6409                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6410                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6411         }
6412 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6413
6414         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6415         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6416
6417 #ifdef CONFIG_SMP
6418         init_defrootdomain();
6419 #endif
6420
6421 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6422         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6423                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6424 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6425
6426 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6427         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6428
6429         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6430         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6431         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6432         autogroup_init(&init_task);
6433 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6434
6435         for_each_possible_cpu(i) {
6436                 struct rq *rq;
6437
6438                 rq = cpu_rq(i);
6439                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6440                 rq->nr_running = 0;
6441                 rq->calc_load_active = 0;
6442                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6443                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6444                 init_rt_rq(&rq->rt);
6445                 init_dl_rq(&rq->dl);
6446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6447                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6448                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6449                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6450                 /*
6451                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6452                  *
6453                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6454                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6455                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6456                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6457                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6458                  * (se->load.weight).
6459                  *
6460                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6461                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6462                  * then A0's share of the CPU resource is:
6463                  *
6464                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6465                  *
6466                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6467                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6468                  */
6469                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6470                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6472
6473                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6475                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6476 #endif
6477 #ifdef CONFIG_SMP
6478                 rq->sd = NULL;
6479                 rq->rd = NULL;
6480                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6481                 rq->balance_callback = NULL;
6482                 rq->active_balance = 0;
6483                 rq->next_balance = jiffies;
6484                 rq->push_cpu = 0;
6485                 rq->cpu = i;
6486                 rq->online = 0;
6487                 rq->idle_stamp = 0;
6488                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6489                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6490
6491                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6492
6493                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6494 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6495                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6496                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6497                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6498 #endif
6499 #endif /* CONFIG_SMP */
6500                 hrtick_rq_init(rq);
6501                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6502         }
6503
6504         set_load_weight(&init_task, false);
6505
6506         /*
6507          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6508          */
6509         mmgrab(&init_mm);
6510         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6511
6512         /*
6513          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6514          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6515          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6516          * when this runqueue becomes "idle".
6517          */
6518         init_idle(current, smp_processor_id());
6519
6520         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6521
6522 #ifdef CONFIG_SMP
6523         idle_thread_set_boot_cpu();
6524 #endif
6525         init_sched_fair_class();
6526
6527         init_schedstats();
6528
6529         psi_init();
6530
6531         init_uclamp();
6532
6533         scheduler_running = 1;
6534 }
6535
6536 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6537 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6538 {
6539         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6540
6541         return (nested == preempt_offset);
6542 }
6543
6544 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6545 {
6546         /*
6547          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6548          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6549          * otherwise we will destroy state.
6550          */
6551         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6552                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6553                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6554                         current->state,
6555                         (void *)current->task_state_change,
6556                         (void *)current->task_state_change);
6557
6558         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6559 }
6560 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6561
6562 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6563 {
6564         /* Ratelimiting timestamp: */
6565         static unsigned long prev_jiffy;
6566
6567         unsigned long preempt_disable_ip;
6568
6569         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6570         rcu_sleep_check();
6571
6572         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6573              !is_idle_task(current)) ||
6574             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6575             oops_in_progress)
6576                 return;
6577
6578         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6579                 return;
6580         prev_jiffy = jiffies;
6581
6582         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6583         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6584
6585         printk(KERN_ERR
6586                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6587                         file, line);
6588         printk(KERN_ERR
6589                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6590                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6591                         current->pid, current->comm);
6592
6593         if (task_stack_end_corrupted(current))
6594                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6595
6596         debug_show_held_locks(current);
6597         if (irqs_disabled())
6598                 print_irqtrace_events(current);
6599         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6600             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6601                 pr_err("Preemption disabled at:");
6602                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6603                 pr_cont("\n");
6604         }
6605         dump_stack();
6606         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6607 }
6608 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6609
6610 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6611 {
6612         static unsigned long prev_jiffy;
6613
6614         if (irqs_disabled())
6615                 return;
6616
6617         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
6618                 return;
6619
6620         if (preempt_count() > preempt_offset)
6621                 return;
6622
6623         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6624                 return;
6625         prev_jiffy = jiffies;
6626
6627         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
6628         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6629                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6630                         current->pid, current->comm);
6631
6632         debug_show_held_locks(current);
6633         dump_stack();
6634         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6635 }
6636 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
6637 #endif
6638
6639 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6640 void normalize_rt_tasks(void)
6641 {
6642         struct task_struct *g, *p;
6643         struct sched_attr attr = {
6644                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6645         };
6646
6647         read_lock(&tasklist_lock);
6648         for_each_process_thread(g, p) {
6649                 /*
6650                  * Only normalize user tasks:
6651                  */
6652                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6653                         continue;
6654
6655                 p->se.exec_start = 0;
6656                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6657                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6658                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6659
6660                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6661                         /*
6662                          * Renice negative nice level userspace
6663                          * tasks back to 0:
6664                          */
6665                         if (task_nice(p) < 0)
6666                                 set_user_nice(p, 0);
6667                         continue;
6668                 }
6669
6670                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6671         }
6672         read_unlock(&tasklist_lock);
6673 }
6674
6675 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6676
6677 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6678 /*
6679  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6680  *
6681  * They can only be called when the whole system has been
6682  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6683  * activity can take place. Using them for anything else would
6684  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6685  * under any other configuration.
6686  */
6687
6688 /**
6689  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6690  * @cpu: the processor in question.
6691  *
6692  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6693  *
6694  * Return: The current task for @cpu.
6695  */
6696 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6697 {
6698         return cpu_curr(cpu);
6699 }
6700
6701 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6702
6703 #ifdef CONFIG_IA64
6704 /**
6705  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6706  * @cpu: the processor in question.
6707  * @p: the task pointer to set.
6708  *
6709  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6710  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6711  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6712  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6713  * and caller must save the original value of the current task (see
6714  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6715  * re-starting the system.
6716  *
6717  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6718  */
6719 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6720 {
6721         cpu_curr(cpu) = p;
6722 }
6723
6724 #endif
6725
6726 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6727 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6728 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6729
6730 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6731 {
6732         free_fair_sched_group(tg);
6733         free_rt_sched_group(tg);
6734         autogroup_free(tg);
6735         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6736 }
6737
6738 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6739 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6740 {
6741         struct task_group *tg;
6742
6743         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6744         if (!tg)
6745                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6746
6747         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6748                 goto err;
6749
6750         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6751                 goto err;
6752
6753         return tg;
6754
6755 err:
6756         sched_free_group(tg);
6757         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6758 }
6759
6760 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6761 {
6762         unsigned long flags;
6763
6764         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6765         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6766
6767         /* Root should already exist: */
6768         WARN_ON(!parent);
6769
6770         tg->parent = parent;
6771         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6772         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6773         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6774
6775         online_fair_sched_group(tg);
6776 }
6777
6778 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6779 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6780 {
6781         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6782         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6783 }
6784
6785 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6786 {
6787         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6788         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6789 }
6790
6791 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6792 {
6793         unsigned long flags;
6794
6795         /* End participation in shares distribution: */
6796         unregister_fair_sched_group(tg);
6797
6798         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6799         list_del_rcu(&tg->list);
6800         list_del_rcu(&tg->siblings);
6801         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6802 }
6803
6804 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6805 {
6806         struct task_group *tg;
6807
6808         /*
6809          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6810          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6811          * to prevent lockdep warnings.
6812          */
6813         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6814                           struct task_group, css);
6815         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6816         tsk->sched_task_group = tg;
6817
6818 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6819         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6820                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6821         else
6822 #endif
6823                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6824 }
6825
6826 /*
6827  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6828  *
6829  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6830  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6831  * its new group.
6832  */
6833 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6834 {
6835         int queued, running, queue_flags =
6836                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6837         struct rq_flags rf;
6838         struct rq *rq;
6839
6840         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6841         update_rq_clock(rq);
6842
6843         running = task_current(rq, tsk);
6844         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6845
6846         if (queued)
6847                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6848         if (running)
6849                 put_prev_task(rq, tsk);
6850
6851         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6852
6853         if (queued)
6854                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6855         if (running)
6856                 set_curr_task(rq, tsk);
6857
6858         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6859 }
6860
6861 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6862 {
6863         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6864 }
6865
6866 static struct cgroup_subsys_state *
6867 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6868 {
6869         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6870         struct task_group *tg;
6871
6872         if (!parent) {
6873                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6874                 return &root_task_group.css;
6875         }
6876
6877         tg = sched_create_group(parent);
6878         if (IS_ERR(tg))
6879                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6880
6881         return &tg->css;
6882 }
6883
6884 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6885 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6886 {
6887         struct task_group *tg = css_tg(css);
6888         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6889
6890         if (parent)
6891                 sched_online_group(tg, parent);
6892         return 0;
6893 }
6894
6895 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6896 {
6897         struct task_group *tg = css_tg(css);
6898
6899         sched_offline_group(tg);
6900 }
6901
6902 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6903 {
6904         struct task_group *tg = css_tg(css);
6905
6906         /*
6907          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6908          */
6909         sched_free_group(tg);
6910 }
6911
6912 /*
6913  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6914  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6915  */
6916 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6917 {
6918         struct rq_flags rf;
6919         struct rq *rq;
6920
6921         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6922
6923         update_rq_clock(rq);
6924         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6925
6926         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6927 }
6928
6929 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6930 {
6931         struct task_struct *task;
6932         struct cgroup_subsys_state *css;
6933         int ret = 0;
6934
6935         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6936 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6937                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6938                         return -EINVAL;
6939 #else
6940                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6941                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6942                         return -EINVAL;
6943 #endif
6944                 /*
6945                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6946                  * running, we're sure to observe its full state.
6947                  */
6948                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6949                 /*
6950                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6951                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6952                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6953                  */
6954                 if (task->state == TASK_NEW)
6955                         ret = -EINVAL;
6956                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6957
6958                 if (ret)
6959                         break;
6960         }
6961         return ret;
6962 }
6963
6964 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6965 {
6966         struct task_struct *task;
6967         struct cgroup_subsys_state *css;
6968
6969         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6970                 sched_move_task(task);
6971 }
6972
6973 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6974 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6975                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6976 {
6977         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6978                 shareval = MAX_SHARES;
6979         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6980 }
6981
6982 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6983                                struct cftype *cft)
6984 {
6985         struct task_group *tg = css_tg(css);
6986
6987         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6988 }
6989
6990 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6991 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6992
6993 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6994 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6995
6996 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6997
6998 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6999 {
7000         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7001         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7002
7003         if (tg == &root_task_group)
7004                 return -EINVAL;
7005
7006         /*
7007          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7008          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7009          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7010          */
7011         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7012                 return -EINVAL;
7013
7014         /*
7015          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7016          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7017          * feasibility.
7018          */
7019         if (period > max_cfs_quota_period)
7020                 return -EINVAL;
7021
7022         /*
7023          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7024          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7025          */
7026         get_online_cpus();
7027         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7028         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7029         if (ret)
7030                 goto out_unlock;
7031
7032         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7033         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7034         /*
7035          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7036          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7037          */
7038         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7039                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7040         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7041         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7042         cfs_b->quota = quota;
7043
7044         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7045
7046         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
7047         if (runtime_enabled)
7048                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7049
7050         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7051
7052         for_each_online_cpu(i) {
7053                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7054                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7055                 struct rq_flags rf;
7056
7057                 rq_lock_irq(rq, &rf);
7058                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7059                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7060
7061                 if (cfs_rq->throttled)
7062                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7063                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
7064         }
7065         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7066                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7067 out_unlock:
7068         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7069         put_online_cpus();
7070
7071         return ret;
7072 }
7073
7074 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7075 {
7076         u64 quota, period;
7077
7078         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7079         if (cfs_quota_us < 0)
7080                 quota = RUNTIME_INF;
7081         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
7082                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7083         else
7084                 return -EINVAL;
7085
7086         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7087 }
7088
7089 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7090 {
7091         u64 quota_us;
7092
7093         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7094                 return -1;
7095
7096         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7097         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7098
7099         return quota_us;
7100 }
7101
7102 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7103 {
7104         u64 quota, period;
7105
7106         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
7107                 return -EINVAL;
7108
7109         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7110         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7111
7112         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7113 }
7114
7115 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7116 {
7117         u64 cfs_period_us;
7118
7119         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7120         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7121
7122         return cfs_period_us;
7123 }
7124
7125 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7126                                   struct cftype *cft)
7127 {
7128         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7129 }
7130
7131 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7132                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7133 {
7134         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7135 }
7136
7137 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7138                                    struct cftype *cft)
7139 {
7140         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7141 }
7142
7143 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7144                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7145 {
7146         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7147 }
7148
7149 struct cfs_schedulable_data {
7150         struct task_group *tg;
7151         u64 period, quota;
7152 };
7153
7154 /*
7155  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7156  * note: units are usecs
7157  */
7158 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7159                                struct cfs_schedulable_data *d)
7160 {
7161         u64 quota, period;
7162
7163         if (tg == d->tg) {
7164                 period = d->period;
7165                 quota = d->quota;
7166         } else {
7167                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7168                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7169         }
7170
7171         /* note: these should typically be equivalent */
7172         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7173                 return RUNTIME_INF;
7174
7175         return to_ratio(period, quota);
7176 }
7177
7178 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7179 {
7180         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7181         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7182         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7183
7184         if (!tg->parent) {
7185                 quota = RUNTIME_INF;
7186         } else {
7187                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7188
7189                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7190                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
7191
7192                 /*
7193                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
7194                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
7195                  * limit is set:
7196                  */
7197                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
7198                         quota = min(quota, parent_quota);
7199                 } else {
7200                         if (quota == RUNTIME_INF)
7201                                 quota = parent_quota;
7202                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7203                                 return -EINVAL;
7204                 }
7205         }
7206         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
7207
7208         return 0;
7209 }
7210
7211 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7212 {
7213         int ret;
7214         struct cfs_schedulable_data data = {
7215                 .tg = tg,
7216                 .period = period,
7217                 .quota = quota,
7218         };
7219
7220         if (quota != RUNTIME_INF) {
7221                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7222                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7223         }
7224
7225         rcu_read_lock();
7226         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7227         rcu_read_unlock();
7228
7229         return ret;
7230 }
7231
7232 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
7233 {
7234         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7235         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7236
7237         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7238         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7239         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7240
7241         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
7242                 u64 ws = 0;
7243                 int i;
7244
7245                 for_each_possible_cpu(i)
7246                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
7247
7248                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
7249         }
7250
7251         return 0;
7252 }
7253 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7254 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7255
7256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7257 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7258                                 struct cftype *cft, s64 val)
7259 {
7260         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7261 }
7262
7263 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7264                                struct cftype *cft)
7265 {
7266         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7267 }
7268
7269 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7270                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7271 {
7272         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7273 }
7274
7275 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7276                                    struct cftype *cft)
7277 {
7278         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7279 }
7280 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7281
7282 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
7283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7284         {
7285                 .name = "shares",
7286                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7287                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7288         },
7289 #endif
7290 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7291         {
7292                 .name = "cfs_quota_us",
7293                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7294                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7295         },
7296         {
7297                 .name = "cfs_period_us",
7298                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7299                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7300         },
7301         {
7302                 .name = "stat",
7303                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
7304         },
7305 #endif
7306 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7307         {
7308                 .name = "rt_runtime_us",
7309                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7310                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7311         },
7312         {
7313                 .name = "rt_period_us",
7314                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7315                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7316         },
7317 #endif
7318         { }     /* Terminate */
7319 };
7320
7321 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
7322                                struct cgroup_subsys_state *css)
7323 {
7324 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7325         {
7326                 struct task_group *tg = css_tg(css);
7327                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7328                 u64 throttled_usec;
7329
7330                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
7331                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
7332
7333                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
7334                            "nr_throttled %d\n"
7335                            "throttled_usec %llu\n",
7336                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
7337                            throttled_usec);
7338         }
7339 #endif
7340         return 0;
7341 }
7342
7343 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7344 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7345                                struct cftype *cft)
7346 {
7347         struct task_group *tg = css_tg(css);
7348         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
7349
7350         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
7351 }
7352
7353 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7354                                 struct cftype *cft, u64 weight)
7355 {
7356         /*
7357          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
7358          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
7359          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
7360          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
7361          * the original value over the entire range.
7362          */
7363         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
7364                 return -ERANGE;
7365
7366         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
7367
7368         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
7369 }
7370
7371 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7372                                     struct cftype *cft)
7373 {
7374         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
7375         int last_delta = INT_MAX;
7376         int prio, delta;
7377
7378         /* find the closest nice value to the current weight */
7379         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
7380                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
7381                 if (delta >= last_delta)
7382                         break;
7383                 last_delta = delta;
7384         }
7385
7386         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
7387 }
7388
7389 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7390                                      struct cftype *cft, s64 nice)
7391 {
7392         unsigned long weight;
7393         int idx;
7394
7395         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7396                 return -ERANGE;
7397
7398         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
7399         idx = array_index_nospec(idx, 40);
7400         weight = sched_prio_to_weight[idx];
7401
7402         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
7403 }
7404 #endif
7405
7406 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
7407                                                   long period, long quota)
7408 {
7409         if (quota < 0)
7410                 seq_puts(sf, "max");
7411         else
7412                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
7413
7414         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
7415 }
7416
7417 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
7418 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
7419                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
7420 {
7421         char tok[21];   /* U64_MAX */
7422
7423         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
7424                 return -EINVAL;
7425
7426         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
7427
7428         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
7429                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
7430         else if (!strcmp(tok, "max"))
7431                 *quotap = RUNTIME_INF;
7432         else
7433                 return -EINVAL;
7434
7435         return 0;
7436 }
7437
7438 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7439 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
7440 {
7441         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7442
7443         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
7444         return 0;
7445 }
7446
7447 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7448                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7449 {
7450         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
7451         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
7452         u64 quota;
7453         int ret;
7454
7455         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
7456         if (!ret)
7457                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7458         return ret ?: nbytes;
7459 }
7460 #endif
7461
7462 static struct cftype cpu_files[] = {
7463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7464         {
7465                 .name = "weight",
7466                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7467                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7468                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7469         },
7470         {
7471                 .name = "weight.nice",
7472                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7473                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7474                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7475         },
7476 #endif
7477 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7478         {
7479                 .name = "max",
7480                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7481                 .seq_show = cpu_max_show,
7482                 .write = cpu_max_write,
7483         },
7484 #endif
7485         { }     /* terminate */
7486 };
7487
7488 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7489         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7490         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7491         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7492         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7493         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7494         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7495         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7496         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7497         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7498         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7499         .early_init     = true,
7500         .threaded       = true,
7501 };
7502
7503 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7504
7505 void dump_cpu_task(int cpu)
7506 {
7507         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7508         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7509 }
7510
7511 /*
7512  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7513  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7514  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7515  * that remained on nice 0.
7516  *
7517  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7518  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7519  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7520  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7521  * the relative distance between them is ~25%.)
7522  */
7523 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7524  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7525  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7526  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7527  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7528  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7529  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7530  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7531  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7532 };
7533
7534 /*
7535  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7536  *
7537  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7538  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7539  * into multiplications:
7540  */
7541 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7542  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7543  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7544  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7545  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7546  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7547  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7548  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7549  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7550 };
7551
7552 #undef CREATE_TRACE_POINTS