Merge tag 'spi-v4.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie/spi
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/cpuset.h>
10 #include <linux/delayacct.h>
11 #include <linux/init_task.h>
12 #include <linux/context_tracking.h>
13
14 #include <linux/blkdev.h>
15 #include <linux/kprobes.h>
16 #include <linux/mmu_context.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/nmi.h>
19 #include <linux/prefetch.h>
20 #include <linux/profile.h>
21 #include <linux/security.h>
22 #include <linux/syscalls.h>
23
24 #include <asm/switch_to.h>
25 #include <asm/tlb.h>
26
27 #include "sched.h"
28 #include "../workqueue_internal.h"
29 #include "../smpboot.h"
30
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/sched.h>
33
34 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
35
36 /*
37  * Debugging: various feature bits
38  */
39
40 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
41         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
42
43 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
44 #include "features.h"
45         0;
46
47 #undef SCHED_FEAT
48
49 /*
50  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
51  * Limited because this is done with IRQs disabled.
52  */
53 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
54
55 /*
56  * period over which we average the RT time consumption, measured
57  * in ms.
58  *
59  * default: 1s
60  */
61 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
62
63 /*
64  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
65  * default: 1s
66  */
67 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
68
69 __read_mostly int scheduler_running;
70
71 /*
72  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
73  * default: 0.95s
74  */
75 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
76
77 /* CPUs with isolated domains */
78 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
79
80 /*
81  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
82  */
83 static struct rq *this_rq_lock(void)
84         __acquires(rq->lock)
85 {
86         struct rq *rq;
87
88         local_irq_disable();
89         rq = this_rq();
90         raw_spin_lock(&rq->lock);
91
92         return rq;
93 }
94
95 /*
96  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
97  */
98 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
99         __acquires(rq->lock)
100 {
101         struct rq *rq;
102
103         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
104
105         for (;;) {
106                 rq = task_rq(p);
107                 raw_spin_lock(&rq->lock);
108                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
109                         rq_pin_lock(rq, rf);
110                         return rq;
111                 }
112                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
113
114                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
115                         cpu_relax();
116         }
117 }
118
119 /*
120  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
121  */
122 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
123         __acquires(p->pi_lock)
124         __acquires(rq->lock)
125 {
126         struct rq *rq;
127
128         for (;;) {
129                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
130                 rq = task_rq(p);
131                 raw_spin_lock(&rq->lock);
132                 /*
133                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
134                  *
135                  *      ACQUIRE (rq->lock)
136                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
137                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
138                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
139                  *                                      [L] ->on_rq
140                  *      RELEASE (rq->lock)
141                  *
142                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
143                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
144                  *
145                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
146                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
147                  */
148                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
149                         rq_pin_lock(rq, rf);
150                         return rq;
151                 }
152                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
153                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
154
155                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
156                         cpu_relax();
157         }
158 }
159
160 /*
161  * RQ-clock updating methods:
162  */
163
164 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
165 {
166 /*
167  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
168  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
169  */
170 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
171         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
172 #endif
173 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
174         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
175
176         /*
177          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
178          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
179          * {soft,}irq region.
180          *
181          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
182          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
183          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
184          * monotonic.
185          *
186          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
187          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
188          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
189          * atomic ops.
190          */
191         if (irq_delta > delta)
192                 irq_delta = delta;
193
194         rq->prev_irq_time += irq_delta;
195         delta -= irq_delta;
196 #endif
197 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
198         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
199                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
200                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
201
202                 if (unlikely(steal > delta))
203                         steal = delta;
204
205                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
206                 delta -= steal;
207         }
208 #endif
209
210         rq->clock_task += delta;
211
212 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
213         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
214                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
215 #endif
216 }
217
218 void update_rq_clock(struct rq *rq)
219 {
220         s64 delta;
221
222         lockdep_assert_held(&rq->lock);
223
224         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
225                 return;
226
227 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
228         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
229 #endif
230         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
231         if (delta < 0)
232                 return;
233         rq->clock += delta;
234         update_rq_clock_task(rq, delta);
235 }
236
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* Task can safely be re-inserted now: */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
519  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
523  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552
553 /*
554  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
555  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
556  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
557  * idle system the next event might even be infinite time into the
558  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
559  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
560  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
561  * wheel for the next timer event.
562  */
563 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
564 {
565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
566
567         if (cpu == smp_processor_id())
568                 return;
569
570         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
571                 smp_send_reschedule(cpu);
572         else
573                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
574 }
575
576 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
577 {
578         /*
579          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
580          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
581          * If needed we can still optimize that later with an
582          * empty IRQ.
583          */
584         if (cpu_is_offline(cpu))
585                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
586         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
587                 if (cpu != smp_processor_id() ||
588                     tick_nohz_tick_stopped())
589                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
590                 return true;
591         }
592
593         return false;
594 }
595
596 /*
597  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
598  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
599  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
600  */
601 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
602 {
603         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
604                 wake_up_idle_cpu(cpu);
605 }
606
607 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
608 {
609         int cpu = smp_processor_id();
610
611         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
612                 return false;
613
614         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
615                 return true;
616
617         /*
618          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
619          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
620          */
621         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
622         return false;
623 }
624
625 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
626
627 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
628 {
629         return false;
630 }
631
632 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
633
634 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
635 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
636 {
637         int fifo_nr_running;
638
639         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
640         if (rq->dl.dl_nr_running)
641                 return false;
642
643         /*
644          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
645          * actual RR behaviour.
646          */
647         if (rq->rt.rr_nr_running) {
648                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
649                         return true;
650                 else
651                         return false;
652         }
653
654         /*
655          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
656          * forced preemption between FIFO tasks.
657          */
658         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
659         if (fifo_nr_running)
660                 return true;
661
662         /*
663          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
664          * if there's more than one we need the tick for involuntary
665          * preemption.
666          */
667         if (rq->nr_running > 1)
668                 return false;
669
670         return true;
671 }
672 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
673
674 void sched_avg_update(struct rq *rq)
675 {
676         s64 period = sched_avg_period();
677
678         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
679                 /*
680                  * Inline assembly required to prevent the compiler
681                  * optimising this loop into a divmod call.
682                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
683                  */
684                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
685                 rq->age_stamp += period;
686                 rq->rt_avg /= 2;
687         }
688 }
689
690 #endif /* CONFIG_SMP */
691
692 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
693                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
694 /*
695  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
696  * node and @up when leaving it for the final time.
697  *
698  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
699  */
700 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
701                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
702 {
703         struct task_group *parent, *child;
704         int ret;
705
706         parent = from;
707
708 down:
709         ret = (*down)(parent, data);
710         if (ret)
711                 goto out;
712         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
713                 parent = child;
714                 goto down;
715
716 up:
717                 continue;
718         }
719         ret = (*up)(parent, data);
720         if (ret || parent == from)
721                 goto out;
722
723         child = parent;
724         parent = parent->parent;
725         if (parent)
726                 goto up;
727 out:
728         return ret;
729 }
730
731 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
732 {
733         return 0;
734 }
735 #endif
736
737 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
738 {
739         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
740         struct load_weight *load = &p->se.load;
741
742         /*
743          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
744          */
745         if (idle_policy(p->policy)) {
746                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
747                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
748                 return;
749         }
750
751         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
752         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
753 }
754
755 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
759                 sched_info_queued(rq, p);
760         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
767                 sched_info_dequeued(rq, p);
768         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible--;
775
776         enqueue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible++;
783
784         dequeue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
788 {
789         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
790         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
791
792         if (stop) {
793                 /*
794                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
795                  * userspace knows about and won't get confused about.
796                  *
797                  * Also, it will make PI more or less work without too
798                  * much confusion -- but then, stop work should not
799                  * rely on PI working anyway.
800                  */
801                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
802
803                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
804         }
805
806         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
807
808         if (old_stop) {
809                 /*
810                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
811                  * it can die in pieces.
812                  */
813                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
814         }
815 }
816
817 /*
818  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
819  */
820 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
821 {
822         return p->static_prio;
823 }
824
825 /*
826  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
827  * without taking RT-inheritance into account. Might be
828  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
829  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
830  * estimator recalculates.
831  */
832 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
833 {
834         int prio;
835
836         if (task_has_dl_policy(p))
837                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
838         else if (task_has_rt_policy(p))
839                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
840         else
841                 prio = __normal_prio(p);
842         return prio;
843 }
844
845 /*
846  * Calculate the current priority, i.e. the priority
847  * taken into account by the scheduler. This value might
848  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
849  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
850  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
851  */
852 static int effective_prio(struct task_struct *p)
853 {
854         p->normal_prio = normal_prio(p);
855         /*
856          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
857          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
858          * to the normal priority:
859          */
860         if (!rt_prio(p->prio))
861                 return p->normal_prio;
862         return p->prio;
863 }
864
865 /**
866  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
867  * @p: the task in question.
868  *
869  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
870  */
871 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
872 {
873         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
874 }
875
876 /*
877  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
878  * use the balance_callback list if you want balancing.
879  *
880  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
881  * balance_callback().
882  */
883 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
884                                        const struct sched_class *prev_class,
885                                        int oldprio)
886 {
887         if (prev_class != p->sched_class) {
888                 if (prev_class->switched_from)
889                         prev_class->switched_from(rq, p);
890
891                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
892         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
893                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
894 }
895
896 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
897 {
898         const struct sched_class *class;
899
900         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
901                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
902         } else {
903                 for_each_class(class) {
904                         if (class == rq->curr->sched_class)
905                                 break;
906                         if (class == p->sched_class) {
907                                 resched_curr(rq);
908                                 break;
909                         }
910                 }
911         }
912
913         /*
914          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
915          * this case, we can save a useless back to back clock update.
916          */
917         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
918                 rq_clock_skip_update(rq, true);
919 }
920
921 #ifdef CONFIG_SMP
922 /*
923  * This is how migration works:
924  *
925  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
926  *    stop_one_cpu().
927  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
928  *    off the CPU)
929  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
930  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
931  *    it and puts it into the right queue.
932  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
933  *    is done.
934  */
935
936 /*
937  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
938  *
939  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
940  */
941 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
942 {
943         lockdep_assert_held(&rq->lock);
944
945         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
946         dequeue_task(rq, p, 0);
947         set_task_cpu(p, new_cpu);
948         raw_spin_unlock(&rq->lock);
949
950         rq = cpu_rq(new_cpu);
951
952         raw_spin_lock(&rq->lock);
953         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
954         enqueue_task(rq, p, 0);
955         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
956         check_preempt_curr(rq, p, 0);
957
958         return rq;
959 }
960
961 struct migration_arg {
962         struct task_struct *task;
963         int dest_cpu;
964 };
965
966 /*
967  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
968  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
969  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
970  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
971  *
972  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
973  * as the task is no longer on this CPU.
974  */
975 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
976 {
977         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
978                 return rq;
979
980         /* Affinity changed (again). */
981         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
982                 return rq;
983
984         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
985
986         return rq;
987 }
988
989 /*
990  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
991  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
992  * 'pushing' onto another runqueue.
993  */
994 static int migration_cpu_stop(void *data)
995 {
996         struct migration_arg *arg = data;
997         struct task_struct *p = arg->task;
998         struct rq *rq = this_rq();
999
1000         /*
1001          * The original target CPU might have gone down and we might
1002          * be on another CPU but it doesn't matter.
1003          */
1004         local_irq_disable();
1005         /*
1006          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1007          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1008          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1009          */
1010         sched_ttwu_pending();
1011
1012         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1013         raw_spin_lock(&rq->lock);
1014         /*
1015          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1016          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1017          * we're holding p->pi_lock.
1018          */
1019         if (task_rq(p) == rq) {
1020                 if (task_on_rq_queued(p))
1021                         rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1022                 else
1023                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1024         }
1025         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1026         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1027
1028         local_irq_enable();
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1034  * actually call this function.
1035  */
1036 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1037 {
1038         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1039         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1040 }
1041
1042 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1043 {
1044         struct rq *rq = task_rq(p);
1045         bool queued, running;
1046
1047         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1048
1049         queued = task_on_rq_queued(p);
1050         running = task_current(rq, p);
1051
1052         if (queued) {
1053                 /*
1054                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1055                  * holding rq->lock.
1056                  */
1057                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1058                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1059         }
1060         if (running)
1061                 put_prev_task(rq, p);
1062
1063         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1064
1065         if (queued)
1066                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1067         if (running)
1068                 set_curr_task(rq, p);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1073  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1074  * is removed from the allowed bitmask.
1075  *
1076  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1077  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1078  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1079  */
1080 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1081                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1082 {
1083         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1084         unsigned int dest_cpu;
1085         struct rq_flags rf;
1086         struct rq *rq;
1087         int ret = 0;
1088
1089         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1090
1091         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1092                 /*
1093                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1094                  */
1095                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1096         }
1097
1098         /*
1099          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1100          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1101          */
1102         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1103                 ret = -EINVAL;
1104                 goto out;
1105         }
1106
1107         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1108                 goto out;
1109
1110         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1111                 ret = -EINVAL;
1112                 goto out;
1113         }
1114
1115         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1116
1117         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1118                 /*
1119                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1120                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1121                  */
1122                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1123                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1124                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1125         }
1126
1127         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1128         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1129                 goto out;
1130
1131         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1132         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1133                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1134                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1135                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1136                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1137                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1138                 return 0;
1139         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1140                 /*
1141                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1142                  * afterwards anyway.
1143                  */
1144                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1145                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1146                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1147         }
1148 out:
1149         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1150
1151         return ret;
1152 }
1153
1154 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1155 {
1156         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1157 }
1158 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1159
1160 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1161 {
1162 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1163         /*
1164          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1165          * ttwu() will sort out the placement.
1166          */
1167         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1168                         !p->on_rq);
1169
1170         /*
1171          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1172          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1173          * time relying on p->on_rq.
1174          */
1175         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1176                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1177                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1178
1179 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1180         /*
1181          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1182          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1183          *
1184          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1185          * see task_group().
1186          *
1187          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1188          * task_rq_lock().
1189          */
1190         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1191                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1192 #endif
1193 #endif
1194
1195         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1196
1197         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1198                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1199                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1200                 p->se.nr_migrations++;
1201                 perf_event_task_migrate(p);
1202         }
1203
1204         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1205 }
1206
1207 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1208 {
1209         if (task_on_rq_queued(p)) {
1210                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1211
1212                 src_rq = task_rq(p);
1213                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1214
1215                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1216                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1217                 set_task_cpu(p, cpu);
1218                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1219                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1220                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1221         } else {
1222                 /*
1223                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1224                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1225                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1226                  */
1227                 p->wake_cpu = cpu;
1228         }
1229 }
1230
1231 struct migration_swap_arg {
1232         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1233         int src_cpu, dst_cpu;
1234 };
1235
1236 static int migrate_swap_stop(void *data)
1237 {
1238         struct migration_swap_arg *arg = data;
1239         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1240         int ret = -EAGAIN;
1241
1242         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1243                 return -EAGAIN;
1244
1245         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1246         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1247
1248         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1249                         &arg->dst_task->pi_lock);
1250         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1251
1252         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1253                 goto unlock;
1254
1255         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1256                 goto unlock;
1257
1258         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1259                 goto unlock;
1260
1261         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1262                 goto unlock;
1263
1264         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1265         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1266
1267         ret = 0;
1268
1269 unlock:
1270         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1271         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1272         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1273
1274         return ret;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Cross migrate two tasks
1279  */
1280 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1281 {
1282         struct migration_swap_arg arg;
1283         int ret = -EINVAL;
1284
1285         arg = (struct migration_swap_arg){
1286                 .src_task = cur,
1287                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1288                 .dst_task = p,
1289                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1290         };
1291
1292         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1293                 goto out;
1294
1295         /*
1296          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1297          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1298          */
1299         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1300                 goto out;
1301
1302         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1303                 goto out;
1304
1305         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1306                 goto out;
1307
1308         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1309         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1310
1311 out:
1312         return ret;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1317  *
1318  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1319  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1320  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1321  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1322  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1323  * @p has remained unscheduled the whole time.
1324  *
1325  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1326  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1327  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1328  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1329  * waiting to become inactive.
1330  */
1331 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1332 {
1333         int running, queued;
1334         struct rq_flags rf;
1335         unsigned long ncsw;
1336         struct rq *rq;
1337
1338         for (;;) {
1339                 /*
1340                  * We do the initial early heuristics without holding
1341                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1342                  * the runqueue lock when things look like they will
1343                  * work out!
1344                  */
1345                 rq = task_rq(p);
1346
1347                 /*
1348                  * If the task is actively running on another CPU
1349                  * still, just relax and busy-wait without holding
1350                  * any locks.
1351                  *
1352                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1353                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1354                  * But we don't care, since "task_running()" will
1355                  * return false if the runqueue has changed and p
1356                  * is actually now running somewhere else!
1357                  */
1358                 while (task_running(rq, p)) {
1359                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1360                                 return 0;
1361                         cpu_relax();
1362                 }
1363
1364                 /*
1365                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1366                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1367                  * just go back and repeat.
1368                  */
1369                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1370                 trace_sched_wait_task(p);
1371                 running = task_running(rq, p);
1372                 queued = task_on_rq_queued(p);
1373                 ncsw = 0;
1374                 if (!match_state || p->state == match_state)
1375                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1376                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1377
1378                 /*
1379                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1380                  */
1381                 if (unlikely(!ncsw))
1382                         break;
1383
1384                 /*
1385                  * Was it really running after all now that we
1386                  * checked with the proper locks actually held?
1387                  *
1388                  * Oops. Go back and try again..
1389                  */
1390                 if (unlikely(running)) {
1391                         cpu_relax();
1392                         continue;
1393                 }
1394
1395                 /*
1396                  * It's not enough that it's not actively running,
1397                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1398                  * preempted!
1399                  *
1400                  * So if it was still runnable (but just not actively
1401                  * running right now), it's preempted, and we should
1402                  * yield - it could be a while.
1403                  */
1404                 if (unlikely(queued)) {
1405                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1406
1407                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1408                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1409                         continue;
1410                 }
1411
1412                 /*
1413                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1414                  * runnable, which means that it will never become
1415                  * running in the future either. We're all done!
1416                  */
1417                 break;
1418         }
1419
1420         return ncsw;
1421 }
1422
1423 /***
1424  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1425  * @p: the to-be-kicked thread
1426  *
1427  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1428  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1429  *
1430  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1431  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1432  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1433  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1434  * achieved as well.
1435  */
1436 void kick_process(struct task_struct *p)
1437 {
1438         int cpu;
1439
1440         preempt_disable();
1441         cpu = task_cpu(p);
1442         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1443                 smp_send_reschedule(cpu);
1444         preempt_enable();
1445 }
1446 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1447
1448 /*
1449  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1450  *
1451  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1452  *
1453  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1454  *
1455  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1456  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1457  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1458  *    see it.
1459  *
1460  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1461  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1462  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1463  *    off.
1464  *
1465  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1466  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1467  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1468  * to satisfy the above rules.
1469  */
1470 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1471 {
1472         int nid = cpu_to_node(cpu);
1473         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1474         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1475         int dest_cpu;
1476
1477         /*
1478          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1479          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1480          * select the CPU on the other node.
1481          */
1482         if (nid != -1) {
1483                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1484
1485                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1486                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1487                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1488                                 continue;
1489                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1490                                 return dest_cpu;
1491                 }
1492         }
1493
1494         for (;;) {
1495                 /* Any allowed, online CPU? */
1496                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1497                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1498                                 continue;
1499                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1500                                 continue;
1501                         goto out;
1502                 }
1503
1504                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1505                 switch (state) {
1506                 case cpuset:
1507                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1508                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1509                                 state = possible;
1510                                 break;
1511                         }
1512                         /* Fall-through */
1513                 case possible:
1514                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1515                         state = fail;
1516                         break;
1517
1518                 case fail:
1519                         BUG();
1520                         break;
1521                 }
1522         }
1523
1524 out:
1525         if (state != cpuset) {
1526                 /*
1527                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1528                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1529                  * leave kernel.
1530                  */
1531                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1532                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1533                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1534                 }
1535         }
1536
1537         return dest_cpu;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1542  */
1543 static inline
1544 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1545 {
1546         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1547
1548         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1549                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1550         else
1551                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1552
1553         /*
1554          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1555          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1556          * CPU.
1557          *
1558          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1559          *
1560          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1561          *   not worry about this generic constraint ]
1562          */
1563         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1564                      !cpu_online(cpu)))
1565                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1566
1567         return cpu;
1568 }
1569
1570 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1571 {
1572         s64 diff = sample - *avg;
1573         *avg += diff >> 3;
1574 }
1575
1576 #else
1577
1578 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1579                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1580 {
1581         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1582 }
1583
1584 #endif /* CONFIG_SMP */
1585
1586 static void
1587 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1588 {
1589         struct rq *rq;
1590
1591         if (!schedstat_enabled())
1592                 return;
1593
1594         rq = this_rq();
1595
1596 #ifdef CONFIG_SMP
1597         if (cpu == rq->cpu) {
1598                 schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1599                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1600         } else {
1601                 struct sched_domain *sd;
1602
1603                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1604                 rcu_read_lock();
1605                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1606                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1607                                 schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1608                                 break;
1609                         }
1610                 }
1611                 rcu_read_unlock();
1612         }
1613
1614         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1615                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1616 #endif /* CONFIG_SMP */
1617
1618         schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1619         schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1620
1621         if (wake_flags & WF_SYNC)
1622                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1623 }
1624
1625 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1626 {
1627         activate_task(rq, p, en_flags);
1628         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1629
1630         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1631         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1632                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1637  */
1638 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1639                            struct rq_flags *rf)
1640 {
1641         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1642         p->state = TASK_RUNNING;
1643         trace_sched_wakeup(p);
1644
1645 #ifdef CONFIG_SMP
1646         if (p->sched_class->task_woken) {
1647                 /*
1648                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1649                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1650                  */
1651                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1652                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1653                 rq_repin_lock(rq, rf);
1654         }
1655
1656         if (rq->idle_stamp) {
1657                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1658                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1659
1660                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1661
1662                 if (rq->avg_idle > max)
1663                         rq->avg_idle = max;
1664
1665                 rq->idle_stamp = 0;
1666         }
1667 #endif
1668 }
1669
1670 static void
1671 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1672                  struct rq_flags *rf)
1673 {
1674         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1675
1676         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1677
1678 #ifdef CONFIG_SMP
1679         if (p->sched_contributes_to_load)
1680                 rq->nr_uninterruptible--;
1681
1682         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1683                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1684 #endif
1685
1686         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1687         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1692  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1693  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1694  * the task is still ->on_rq.
1695  */
1696 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1697 {
1698         struct rq_flags rf;
1699         struct rq *rq;
1700         int ret = 0;
1701
1702         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1703         if (task_on_rq_queued(p)) {
1704                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1705                 update_rq_clock(rq);
1706                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1707                 ret = 1;
1708         }
1709         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1710
1711         return ret;
1712 }
1713
1714 #ifdef CONFIG_SMP
1715 void sched_ttwu_pending(void)
1716 {
1717         struct rq *rq = this_rq();
1718         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1719         struct task_struct *p;
1720         unsigned long flags;
1721         struct rq_flags rf;
1722
1723         if (!llist)
1724                 return;
1725
1726         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1727         rq_pin_lock(rq, &rf);
1728
1729         while (llist) {
1730                 int wake_flags = 0;
1731
1732                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1733                 llist = llist_next(llist);
1734
1735                 if (p->sched_remote_wakeup)
1736                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1737
1738                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1739         }
1740
1741         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1742         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1743 }
1744
1745 void scheduler_ipi(void)
1746 {
1747         /*
1748          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1749          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1750          * this IPI.
1751          */
1752         preempt_fold_need_resched();
1753
1754         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1755                 return;
1756
1757         /*
1758          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1759          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1760          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1761          * we do call them.
1762          *
1763          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1764          * properly.
1765          *
1766          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1767          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1768          * somewhat pessimize the simple resched case.
1769          */
1770         irq_enter();
1771         sched_ttwu_pending();
1772
1773         /*
1774          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1775          */
1776         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1777                 this_rq()->idle_balance = 1;
1778                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1779         }
1780         irq_exit();
1781 }
1782
1783 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1784 {
1785         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1786
1787         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1788
1789         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1790                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1791                         smp_send_reschedule(cpu);
1792                 else
1793                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1794         }
1795 }
1796
1797 void wake_up_if_idle(int cpu)
1798 {
1799         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1800         unsigned long flags;
1801
1802         rcu_read_lock();
1803
1804         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1805                 goto out;
1806
1807         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1808                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1809         } else {
1810                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1811                 if (is_idle_task(rq->curr))
1812                         smp_send_reschedule(cpu);
1813                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1814                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1815         }
1816
1817 out:
1818         rcu_read_unlock();
1819 }
1820
1821 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1822 {
1823         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1824 }
1825 #endif /* CONFIG_SMP */
1826
1827 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1828 {
1829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1830         struct rq_flags rf;
1831
1832 #if defined(CONFIG_SMP)
1833         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1834                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1835                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1836                 return;
1837         }
1838 #endif
1839
1840         raw_spin_lock(&rq->lock);
1841         rq_pin_lock(rq, &rf);
1842         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1843         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1844         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1849  *
1850  *  MIGRATION
1851  *
1852  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1853  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1854  * execution on its new CPU [c1].
1855  *
1856  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1857  *
1858  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1859  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1860  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1861  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1862  *
1863  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1864  * Note: we only require RCpc transitivity.
1865  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1866  *
1867  * Example:
1868  *
1869  *   CPU0            CPU1            CPU2
1870  *
1871  *   LOCK rq(0)->lock
1872  *   sched-out X
1873  *   sched-in Y
1874  *   UNLOCK rq(0)->lock
1875  *
1876  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1877  *                                   dequeue X
1878  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1879  *
1880  *                                   LOCK rq(1)->lock
1881  *                                   enqueue X
1882  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1883  *
1884  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1885  *                   sched-out Z
1886  *                   sched-in X
1887  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1888  *
1889  *
1890  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1891  *
1892  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1893  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1894  * chain to provide order. Instead we do:
1895  *
1896  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1897  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1898  *
1899  * Example:
1900  *
1901  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1902  *
1903  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1904  *   dequeue X
1905  *   sched-out X
1906  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1907  *
1908  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1909  *                    X->state = WAKING
1910  *                    set_task_cpu(X,2)
1911  *
1912  *                    LOCK rq(2)->lock
1913  *                    enqueue X
1914  *                    X->state = RUNNING
1915  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1916  *
1917  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1918  *                                          sched-out Z
1919  *                                          sched-in X
1920  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1921  *
1922  *                    UNLOCK X->pi_lock
1923  *   UNLOCK rq(0)->lock
1924  *
1925  *
1926  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1927  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1928  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1929  * its wakeup.
1930  *
1931  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1932  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1933  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1934  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1935  *
1936  */
1937
1938 /**
1939  * try_to_wake_up - wake up a thread
1940  * @p: the thread to be awakened
1941  * @state: the mask of task states that can be woken
1942  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1943  *
1944  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1945  *
1946  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1947  *
1948  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1949  * set_current_state().
1950  *
1951  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1952  *         %false otherwise.
1953  */
1954 static int
1955 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1956 {
1957         unsigned long flags;
1958         int cpu, success = 0;
1959
1960         /*
1961          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1962          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1963          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1964          * set_current_state() the waiting thread does.
1965          */
1966         smp_mb__before_spinlock();
1967         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1968         if (!(p->state & state))
1969                 goto out;
1970
1971         trace_sched_waking(p);
1972
1973         /* We're going to change ->state: */
1974         success = 1;
1975         cpu = task_cpu(p);
1976
1977         /*
1978          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1979          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1980          * in smp_cond_load_acquire() below.
1981          *
1982          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1983          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1984          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1985          *                              \
1986          *                               +---   RMB
1987          * schedule()                   /
1988          *       LOCK rq->lock    -----'
1989          *       UNLOCK rq->lock
1990          *
1991          * [task p]
1992          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1993          *
1994          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1995          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1996          * current.
1997          */
1998         smp_rmb();
1999         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2000                 goto stat;
2001
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003         /*
2004          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2005          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2006          *
2007          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2008          * from the runqueue.
2009          *
2010          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2011          *      UNLOCK rq->lock
2012          *                      RMB
2013          *      LOCK   rq->lock
2014          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2015          *
2016          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2017          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2018          * task, the second putting it to sleep.
2019          */
2020         smp_rmb();
2021
2022         /*
2023          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2024          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2025          *
2026          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2027          *
2028          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2029          * their previous state and preserve Program Order.
2030          */
2031         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2032
2033         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2034         p->state = TASK_WAKING;
2035
2036         if (p->in_iowait) {
2037                 delayacct_blkio_end();
2038                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2039         }
2040
2041         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2042         if (task_cpu(p) != cpu) {
2043                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2044                 set_task_cpu(p, cpu);
2045         }
2046
2047 #else /* CONFIG_SMP */
2048
2049         if (p->in_iowait) {
2050                 delayacct_blkio_end();
2051                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2052         }
2053
2054 #endif /* CONFIG_SMP */
2055
2056         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2057 stat:
2058         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2059 out:
2060         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2061
2062         return success;
2063 }
2064
2065 /**
2066  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2067  * @p: the thread to be awakened
2068  * @cookie: context's cookie for pinning
2069  *
2070  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2071  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2072  * the current task.
2073  */
2074 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2075 {
2076         struct rq *rq = task_rq(p);
2077
2078         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2079             WARN_ON_ONCE(p == current))
2080                 return;
2081
2082         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2083
2084         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2085                 /*
2086                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2087                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2088                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2089                  * not yet picked a replacement task.
2090                  */
2091                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2092                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2093                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2094                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2095                 rq_repin_lock(rq, rf);
2096         }
2097
2098         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2099                 goto out;
2100
2101         trace_sched_waking(p);
2102
2103         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2104                 if (p->in_iowait) {
2105                         delayacct_blkio_end();
2106                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2107                 }
2108                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2109         }
2110
2111         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2112         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2113 out:
2114         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2115 }
2116
2117 /**
2118  * wake_up_process - Wake up a specific process
2119  * @p: The process to be woken up.
2120  *
2121  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2122  * processes.
2123  *
2124  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2125  *
2126  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2127  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2128  */
2129 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2130 {
2131         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2134
2135 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2136 {
2137         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2138 }
2139
2140 /*
2141  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2142  */
2143 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2144 {
2145         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2146
2147         dl_se->dl_runtime = 0;
2148         dl_se->dl_deadline = 0;
2149         dl_se->dl_period = 0;
2150         dl_se->flags = 0;
2151         dl_se->dl_bw = 0;
2152
2153         dl_se->dl_throttled = 0;
2154         dl_se->dl_yielded = 0;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2159  * p is forked by current.
2160  *
2161  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2162  */
2163 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         p->on_rq                        = 0;
2166
2167         p->se.on_rq                     = 0;
2168         p->se.exec_start                = 0;
2169         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2170         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2171         p->se.nr_migrations             = 0;
2172         p->se.vruntime                  = 0;
2173         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2174
2175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2176         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2177 #endif
2178
2179 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2180         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2181         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2182 #endif
2183
2184         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2185         init_dl_task_timer(&p->dl);
2186         __dl_clear_params(p);
2187
2188         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2189         p->rt.timeout           = 0;
2190         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2191         p->rt.on_rq             = 0;
2192         p->rt.on_list           = 0;
2193
2194 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2195         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2196 #endif
2197
2198 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2199         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2200                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2201                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2202         }
2203
2204         if (clone_flags & CLONE_VM)
2205                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2206         else
2207                 p->numa_preferred_nid = -1;
2208
2209         p->node_stamp = 0ULL;
2210         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2211         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2212         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2213         p->numa_faults = NULL;
2214         p->last_task_numa_placement = 0;
2215         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2216
2217         p->numa_group = NULL;
2218 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2219 }
2220
2221 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2222
2223 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2224
2225 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2226 {
2227         if (enabled)
2228                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2229         else
2230                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2231 }
2232
2233 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2234 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2235                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2236 {
2237         struct ctl_table t;
2238         int err;
2239         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2240
2241         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2242                 return -EPERM;
2243
2244         t = *table;
2245         t.data = &state;
2246         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2247         if (err < 0)
2248                 return err;
2249         if (write)
2250                 set_numabalancing_state(state);
2251         return err;
2252 }
2253 #endif
2254 #endif
2255
2256 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2257
2258 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2259 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2260
2261 static void set_schedstats(bool enabled)
2262 {
2263         if (enabled)
2264                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2265         else
2266                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2267 }
2268
2269 void force_schedstat_enabled(void)
2270 {
2271         if (!schedstat_enabled()) {
2272                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2273                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2274         }
2275 }
2276
2277 static int __init setup_schedstats(char *str)
2278 {
2279         int ret = 0;
2280         if (!str)
2281                 goto out;
2282
2283         /*
2284          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2285          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2286          * variable so init_schedstats() can do it later.
2287          */
2288         if (!strcmp(str, "enable")) {
2289                 __sched_schedstats = true;
2290                 ret = 1;
2291         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2292                 __sched_schedstats = false;
2293                 ret = 1;
2294         }
2295 out:
2296         if (!ret)
2297                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2298
2299         return ret;
2300 }
2301 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2302
2303 static void __init init_schedstats(void)
2304 {
2305         set_schedstats(__sched_schedstats);
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2309 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2310                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2311 {
2312         struct ctl_table t;
2313         int err;
2314         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2315
2316         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2317                 return -EPERM;
2318
2319         t = *table;
2320         t.data = &state;
2321         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2322         if (err < 0)
2323                 return err;
2324         if (write)
2325                 set_schedstats(state);
2326         return err;
2327 }
2328 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2329 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2330 static inline void init_schedstats(void) {}
2331 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2332
2333 /*
2334  * fork()/clone()-time setup:
2335  */
2336 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2337 {
2338         unsigned long flags;
2339         int cpu = get_cpu();
2340
2341         __sched_fork(clone_flags, p);
2342         /*
2343          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2344          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2345          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2346          */
2347         p->state = TASK_NEW;
2348
2349         /*
2350          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2351          */
2352         p->prio = current->normal_prio;
2353
2354         /*
2355          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2356          */
2357         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2358                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2359                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2360                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2361                         p->rt_priority = 0;
2362                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2363                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2364
2365                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2366                 set_load_weight(p);
2367
2368                 /*
2369                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2370                  * fulfilled its duty:
2371                  */
2372                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2373         }
2374
2375         if (dl_prio(p->prio)) {
2376                 put_cpu();
2377                 return -EAGAIN;
2378         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2379                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2380         } else {
2381                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2382         }
2383
2384         init_entity_runnable_average(&p->se);
2385
2386         /*
2387          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2388          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2389          * is ran before sched_fork().
2390          *
2391          * Silence PROVE_RCU.
2392          */
2393         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2394         /*
2395          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2396          * so use __set_task_cpu().
2397          */
2398         __set_task_cpu(p, cpu);
2399         if (p->sched_class->task_fork)
2400                 p->sched_class->task_fork(p);
2401         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2402
2403 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2404         if (likely(sched_info_on()))
2405                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2406 #endif
2407 #if defined(CONFIG_SMP)
2408         p->on_cpu = 0;
2409 #endif
2410         init_task_preempt_count(p);
2411 #ifdef CONFIG_SMP
2412         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2413         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2414 #endif
2415
2416         put_cpu();
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2421 {
2422         if (runtime == RUNTIME_INF)
2423                 return 1ULL << 20;
2424
2425         /*
2426          * Doing this here saves a lot of checks in all
2427          * the calling paths, and returning zero seems
2428          * safe for them anyway.
2429          */
2430         if (period == 0)
2431                 return 0;
2432
2433         return div64_u64(runtime << 20, period);
2434 }
2435
2436 #ifdef CONFIG_SMP
2437 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2438 {
2439         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2440                          "sched RCU must be held");
2441         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2442 }
2443
2444 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2445 {
2446         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2447         int cpus = 0;
2448
2449         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2450                          "sched RCU must be held");
2451         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2452                 cpus++;
2453
2454         return cpus;
2455 }
2456 #else
2457 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2458 {
2459         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2460 }
2461
2462 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2463 {
2464         return 1;
2465 }
2466 #endif
2467
2468 /*
2469  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2470  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2471  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2472  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2473  *
2474  * This function is called while holding p's rq->lock.
2475  *
2476  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2477  * __setparam_dl().
2478  */
2479 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2480                        const struct sched_attr *attr)
2481 {
2482
2483         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2484         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2485         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2486         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2487         int cpus, err = -1;
2488
2489         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2490         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2491                 return 0;
2492
2493         /*
2494          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2495          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2496          * allocated bandwidth of the container.
2497          */
2498         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2499         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2500         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2501             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2502                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2503                 err = 0;
2504         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2505                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2506                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2507                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2508                 err = 0;
2509         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2510                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2511                 err = 0;
2512         }
2513         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2514
2515         return err;
2516 }
2517
2518 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2519
2520 /*
2521  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2522  *
2523  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2524  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2525  * on the runqueue and wakes it.
2526  */
2527 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2528 {
2529         struct rq_flags rf;
2530         struct rq *rq;
2531
2532         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2533         p->state = TASK_RUNNING;
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535         /*
2536          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2537          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2538          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2539          *
2540          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2541          * as we're not fully set-up yet.
2542          */
2543         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2544 #endif
2545         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2546         update_rq_clock(rq);
2547         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2548
2549         activate_task(rq, p, 0);
2550         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2551         trace_sched_wakeup_new(p);
2552         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554         if (p->sched_class->task_woken) {
2555                 /*
2556                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2557                  * drop it.
2558                  */
2559                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2560                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2561                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2562         }
2563 #endif
2564         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2565 }
2566
2567 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2568
2569 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2570
2571 void preempt_notifier_inc(void)
2572 {
2573         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2574 }
2575 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2576
2577 void preempt_notifier_dec(void)
2578 {
2579         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2585  * @notifier: notifier struct to register
2586  */
2587 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2588 {
2589         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2590                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2591
2592         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2593 }
2594 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2595
2596 /**
2597  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2598  * @notifier: notifier struct to unregister
2599  *
2600  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2601  */
2602 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2603 {
2604         hlist_del(&notifier->link);
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2607
2608 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2609 {
2610         struct preempt_notifier *notifier;
2611
2612         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2613                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2614 }
2615
2616 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2617 {
2618         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2619                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2620 }
2621
2622 static void
2623 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2624                                    struct task_struct *next)
2625 {
2626         struct preempt_notifier *notifier;
2627
2628         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2629                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2630 }
2631
2632 static __always_inline void
2633 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2634                                  struct task_struct *next)
2635 {
2636         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2637                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2638 }
2639
2640 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2641
2642 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2643 {
2644 }
2645
2646 static inline void
2647 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2648                                  struct task_struct *next)
2649 {
2650 }
2651
2652 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2653
2654 /**
2655  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2656  * @rq: the runqueue preparing to switch
2657  * @prev: the current task that is being switched out
2658  * @next: the task we are going to switch to.
2659  *
2660  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2661  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2662  * switch.
2663  *
2664  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2665  * hooks.
2666  */
2667 static inline void
2668 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2669                     struct task_struct *next)
2670 {
2671         sched_info_switch(rq, prev, next);
2672         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2673         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2674         prepare_lock_switch(rq, next);
2675         prepare_arch_switch(next);
2676 }
2677
2678 /**
2679  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2680  * @prev: the thread we just switched away from.
2681  *
2682  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2683  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2684  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2685  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2686  *
2687  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2688  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2689  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2690  * details.)
2691  *
2692  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2693  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2694  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2695  * because prev may have moved to another CPU.
2696  */
2697 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2698         __releases(rq->lock)
2699 {
2700         struct rq *rq = this_rq();
2701         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2702         long prev_state;
2703
2704         /*
2705          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2706          * because it left us after:
2707          *
2708          *      schedule()
2709          *        preempt_disable();                    // 1
2710          *        __schedule()
2711          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2712          *
2713          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2714          */
2715         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2716                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2717                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2718                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2719
2720         rq->prev_mm = NULL;
2721
2722         /*
2723          * A task struct has one reference for the use as "current".
2724          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2725          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2726          * the scheduled task must drop that reference.
2727          *
2728          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2729          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2730          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2731          * transition, resulting in a double drop.
2732          */
2733         prev_state = prev->state;
2734         vtime_task_switch(prev);
2735         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2736         finish_lock_switch(rq, prev);
2737         finish_arch_post_lock_switch();
2738
2739         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2740         if (mm)
2741                 mmdrop(mm);
2742         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2743                 if (prev->sched_class->task_dead)
2744                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2745
2746                 /*
2747                  * Remove function-return probe instances associated with this
2748                  * task and put them back on the free list.
2749                  */
2750                 kprobe_flush_task(prev);
2751
2752                 /* Task is done with its stack. */
2753                 put_task_stack(prev);
2754
2755                 put_task_struct(prev);
2756         }
2757
2758         tick_nohz_task_switch();
2759         return rq;
2760 }
2761
2762 #ifdef CONFIG_SMP
2763
2764 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2765 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2766 {
2767         struct callback_head *head, *next;
2768         void (*func)(struct rq *rq);
2769         unsigned long flags;
2770
2771         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2772         head = rq->balance_callback;
2773         rq->balance_callback = NULL;
2774         while (head) {
2775                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2776                 next = head->next;
2777                 head->next = NULL;
2778                 head = next;
2779
2780                 func(rq);
2781         }
2782         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2783 }
2784
2785 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2786 {
2787         if (unlikely(rq->balance_callback))
2788                 __balance_callback(rq);
2789 }
2790
2791 #else
2792
2793 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2794 {
2795 }
2796
2797 #endif
2798
2799 /**
2800  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2801  * @prev: the thread we just switched away from.
2802  */
2803 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2804         __releases(rq->lock)
2805 {
2806         struct rq *rq;
2807
2808         /*
2809          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2810          * finish_task_switch() for details.
2811          *
2812          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2813          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2814          * PREEMPT_COUNT kernels).
2815          */
2816
2817         rq = finish_task_switch(prev);
2818         balance_callback(rq);
2819         preempt_enable();
2820
2821         if (current->set_child_tid)
2822                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2823 }
2824
2825 /*
2826  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2827  */
2828 static __always_inline struct rq *
2829 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2830                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2831 {
2832         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2833
2834         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2835
2836         mm = next->mm;
2837         oldmm = prev->active_mm;
2838         /*
2839          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2840          * combine the page table reload and the switch backend into
2841          * one hypercall.
2842          */
2843         arch_start_context_switch(prev);
2844
2845         if (!mm) {
2846                 next->active_mm = oldmm;
2847                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2848                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2849         } else
2850                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2851
2852         if (!prev->mm) {
2853                 prev->active_mm = NULL;
2854                 rq->prev_mm = oldmm;
2855         }
2856
2857         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2858
2859         /*
2860          * Since the runqueue lock will be released by the next
2861          * task (which is an invalid locking op but in the case
2862          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2863          * do an early lockdep release here:
2864          */
2865         rq_unpin_lock(rq, rf);
2866         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2867
2868         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2869         switch_to(prev, next, prev);
2870         barrier();
2871
2872         return finish_task_switch(prev);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * nr_running and nr_context_switches:
2877  *
2878  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2879  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2880  */
2881 unsigned long nr_running(void)
2882 {
2883         unsigned long i, sum = 0;
2884
2885         for_each_online_cpu(i)
2886                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2887
2888         return sum;
2889 }
2890
2891 /*
2892  * Check if only the current task is running on the CPU.
2893  *
2894  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2895  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2896  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2897  *
2898  * - from a non-preemptable section (of course)
2899  *
2900  * - from a thread that is bound to a single CPU
2901  *
2902  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2903  */
2904 bool single_task_running(void)
2905 {
2906         return raw_rq()->nr_running == 1;
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2909
2910 unsigned long long nr_context_switches(void)
2911 {
2912         int i;
2913         unsigned long long sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 /*
2922  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2923  *
2924  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2925  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2926  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2927  *
2928  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2929  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2930  * running and we'd not be idle.
2931  *
2932  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2933  * is broken.
2934  *
2935  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2936  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2937  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2938  * utilising both CPUs.
2939  *
2940  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2941  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2942  *
2943  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2944  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2945  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2946  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2947  *
2948  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2949  */
2950
2951 unsigned long nr_iowait(void)
2952 {
2953         unsigned long i, sum = 0;
2954
2955         for_each_possible_cpu(i)
2956                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2957
2958         return sum;
2959 }
2960
2961 /*
2962  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2963  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2964  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2965  * runnable.
2966  */
2967
2968 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2969 {
2970         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2971         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2972 }
2973
2974 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2975 {
2976         struct rq *rq = this_rq();
2977         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2978         *load = rq->load.weight;
2979 }
2980
2981 #ifdef CONFIG_SMP
2982
2983 /*
2984  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2985  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2986  */
2987 void sched_exec(void)
2988 {
2989         struct task_struct *p = current;
2990         unsigned long flags;
2991         int dest_cpu;
2992
2993         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2994         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2995         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2996                 goto unlock;
2997
2998         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2999                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3000
3001                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3002                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3003                 return;
3004         }
3005 unlock:
3006         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3007 }
3008
3009 #endif
3010
3011 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3012 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3013
3014 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3015 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3016
3017 /*
3018  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3019  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3020  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3021  * Prefetching this data results in improved performance.
3022  */
3023 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3024 {
3025 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3026         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3027 #else
3028         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3029 #endif
3030         prefetch(curr);
3031         prefetch(&curr->exec_start);
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Return accounted runtime for the task.
3036  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3037  * pending runtime that have not been accounted yet.
3038  */
3039 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3040 {
3041         struct rq_flags rf;
3042         struct rq *rq;
3043         u64 ns;
3044
3045 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3046         /*
3047          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3048          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3049          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3050          *
3051          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3052          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3053          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3054          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3055          * been accounted, so we're correct here as well.
3056          */
3057         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3058                 return p->se.sum_exec_runtime;
3059 #endif
3060
3061         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3062         /*
3063          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3064          * project cycles that may never be accounted to this
3065          * thread, breaking clock_gettime().
3066          */
3067         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3068                 prefetch_curr_exec_start(p);
3069                 update_rq_clock(rq);
3070                 p->sched_class->update_curr(rq);
3071         }
3072         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3073         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3074
3075         return ns;
3076 }
3077
3078 /*
3079  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3080  * We call it with interrupts disabled.
3081  */
3082 void scheduler_tick(void)
3083 {
3084         int cpu = smp_processor_id();
3085         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3086         struct task_struct *curr = rq->curr;
3087
3088         sched_clock_tick();
3089
3090         raw_spin_lock(&rq->lock);
3091         update_rq_clock(rq);
3092         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3093         cpu_load_update_active(rq);
3094         calc_global_load_tick(rq);
3095         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3096
3097         perf_event_task_tick();
3098
3099 #ifdef CONFIG_SMP
3100         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3101         trigger_load_balance(rq);
3102 #endif
3103         rq_last_tick_reset(rq);
3104 }
3105
3106 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3107 /**
3108  * scheduler_tick_max_deferment
3109  *
3110  * Keep at least one tick per second when a single
3111  * active task is running because the scheduler doesn't
3112  * yet completely support full dynticks environment.
3113  *
3114  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3115  * balancing, etc... continue to move forward, even
3116  * with a very low granularity.
3117  *
3118  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3119  */
3120 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3121 {
3122         struct rq *rq = this_rq();
3123         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3124
3125         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3126
3127         if (time_before_eq(next, now))
3128                 return 0;
3129
3130         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3131 }
3132 #endif
3133
3134 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3135                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3136 /*
3137  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3138  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3139  */
3140 static inline void preempt_latency_start(int val)
3141 {
3142         if (preempt_count() == val) {
3143                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3144 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3145                 current->preempt_disable_ip = ip;
3146 #endif
3147                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3148         }
3149 }
3150
3151 void preempt_count_add(int val)
3152 {
3153 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3154         /*
3155          * Underflow?
3156          */
3157         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3158                 return;
3159 #endif
3160         __preempt_count_add(val);
3161 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3162         /*
3163          * Spinlock count overflowing soon?
3164          */
3165         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3166                                 PREEMPT_MASK - 10);
3167 #endif
3168         preempt_latency_start(val);
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3171 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3172
3173 /*
3174  * If the value passed in equals to the current preempt count
3175  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3176  */
3177 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3178 {
3179         if (preempt_count() == val)
3180                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3181 }
3182
3183 void preempt_count_sub(int val)
3184 {
3185 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3186         /*
3187          * Underflow?
3188          */
3189         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3190                 return;
3191         /*
3192          * Is the spinlock portion underflowing?
3193          */
3194         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3195                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3196                 return;
3197 #endif
3198
3199         preempt_latency_stop(val);
3200         __preempt_count_sub(val);
3201 }
3202 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3203 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3204
3205 #else
3206 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3207 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3208 #endif
3209
3210 /*
3211  * Print scheduling while atomic bug:
3212  */
3213 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3214 {
3215         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3216         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3217
3218         if (oops_in_progress)
3219                 return;
3220
3221         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3222                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3223
3224         debug_show_held_locks(prev);
3225         print_modules();
3226         if (irqs_disabled())
3227                 print_irqtrace_events(prev);
3228         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3229             && in_atomic_preempt_off()) {
3230                 pr_err("Preemption disabled at:");
3231                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3232                 pr_cont("\n");
3233         }
3234         if (panic_on_warn)
3235                 panic("scheduling while atomic\n");
3236
3237         dump_stack();
3238         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3239 }
3240
3241 /*
3242  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3243  */
3244 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3245 {
3246 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3247         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3248                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3249 #endif
3250
3251         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3252                 __schedule_bug(prev);
3253                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3254         }
3255         rcu_sleep_check();
3256
3257         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3258
3259         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3260 }
3261
3262 /*
3263  * Pick up the highest-prio task:
3264  */
3265 static inline struct task_struct *
3266 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3267 {
3268         const struct sched_class *class;
3269         struct task_struct *p;
3270
3271         /*
3272          * Optimization: we know that if all tasks are in
3273          * the fair class we can call that function directly:
3274          */
3275         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3276                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3277                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3278                         goto again;
3279
3280                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3281                 if (unlikely(!p))
3282                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3283
3284                 return p;
3285         }
3286
3287 again:
3288         for_each_class(class) {
3289                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3290                 if (p) {
3291                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3292                                 goto again;
3293                         return p;
3294                 }
3295         }
3296
3297         /* The idle class should always have a runnable task: */
3298         BUG();
3299 }
3300
3301 /*
3302  * __schedule() is the main scheduler function.
3303  *
3304  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3305  *
3306  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3307  *
3308  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3309  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3310  *
3311  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3312  *      interrupt handler scheduler_tick().
3313  *
3314  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3315  *      task to the run-queue and that's it.
3316  *
3317  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3318  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3319  *      called on the nearest possible occasion:
3320  *
3321  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3322  *
3323  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3324  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3325  *           spin_unlock()!)
3326  *
3327  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3328  *           preemptible context
3329  *
3330  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3331  *         then at the next:
3332  *
3333  *          - cond_resched() call
3334  *          - explicit schedule() call
3335  *          - return from syscall or exception to user-space
3336  *          - return from interrupt-handler to user-space
3337  *
3338  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3339  */
3340 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3341 {
3342         struct task_struct *prev, *next;
3343         unsigned long *switch_count;
3344         struct rq_flags rf;
3345         struct rq *rq;
3346         int cpu;
3347
3348         cpu = smp_processor_id();
3349         rq = cpu_rq(cpu);
3350         prev = rq->curr;
3351
3352         schedule_debug(prev);
3353
3354         if (sched_feat(HRTICK))
3355                 hrtick_clear(rq);
3356
3357         local_irq_disable();
3358         rcu_note_context_switch();
3359
3360         /*
3361          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3362          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3363          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3364          */
3365         smp_mb__before_spinlock();
3366         raw_spin_lock(&rq->lock);
3367         rq_pin_lock(rq, &rf);
3368
3369         /* Promote REQ to ACT */
3370         rq->clock_update_flags <<= 1;
3371
3372         switch_count = &prev->nivcsw;
3373         if (!preempt && prev->state) {
3374                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3375                         prev->state = TASK_RUNNING;
3376                 } else {
3377                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3378                         prev->on_rq = 0;
3379
3380                         if (prev->in_iowait) {
3381                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3382                                 delayacct_blkio_start();
3383                         }
3384
3385                         /*
3386                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3387                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3388                          * concurrency.
3389                          */
3390                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3391                                 struct task_struct *to_wakeup;
3392
3393                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3394                                 if (to_wakeup)
3395                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3396                         }
3397                 }
3398                 switch_count = &prev->nvcsw;
3399         }
3400
3401         if (task_on_rq_queued(prev))
3402                 update_rq_clock(rq);
3403
3404         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3405         clear_tsk_need_resched(prev);
3406         clear_preempt_need_resched();
3407
3408         if (likely(prev != next)) {
3409                 rq->nr_switches++;
3410                 rq->curr = next;
3411                 ++*switch_count;
3412
3413                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3414
3415                 /* Also unlocks the rq: */
3416                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3417         } else {
3418                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3419                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3420                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3421         }
3422
3423         balance_callback(rq);
3424 }
3425
3426 void __noreturn do_task_dead(void)
3427 {
3428         /*
3429          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3430          * when the following two conditions become true.
3431          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3432          *     exit_mm()), and
3433          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3434          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3435          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3436          *
3437          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3438          * is held by try_to_wake_up()
3439          */
3440         smp_mb();
3441         raw_spin_unlock_wait(&current->pi_lock);
3442
3443         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3444         __set_current_state(TASK_DEAD);
3445
3446         /* Tell freezer to ignore us: */
3447         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3448
3449         __schedule(false);
3450         BUG();
3451
3452         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3453         for (;;)
3454                 cpu_relax();
3455 }
3456
3457 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3458 {
3459         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3460                 return;
3461         /*
3462          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3463          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3464          */
3465         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3466                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3467 }
3468
3469 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3470 {
3471         struct task_struct *tsk = current;
3472
3473         sched_submit_work(tsk);
3474         do {
3475                 preempt_disable();
3476                 __schedule(false);
3477                 sched_preempt_enable_no_resched();
3478         } while (need_resched());
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3481
3482 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3483 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3484 {
3485         /*
3486          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3487          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3488          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3489          * we find a better solution.
3490          *
3491          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3492          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3493          * too frequently to make sense yet.
3494          */
3495         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3496         schedule();
3497         exception_exit(prev_state);
3498 }
3499 #endif
3500
3501 /**
3502  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3503  *
3504  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3505  */
3506 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3507 {
3508         sched_preempt_enable_no_resched();
3509         schedule();
3510         preempt_disable();
3511 }
3512
3513 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3514 {
3515         do {
3516                 /*
3517                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3518                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3519                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3520                  * by the function tracer will call this function again and
3521                  * cause infinite recursion.
3522                  *
3523                  * Preemption must be disabled here before the function
3524                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3525                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3526                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3527                  * which can also be traced by the function tracer.
3528                  */
3529                 preempt_disable_notrace();
3530                 preempt_latency_start(1);
3531                 __schedule(true);
3532                 preempt_latency_stop(1);
3533                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3534
3535                 /*
3536                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3537                  * between schedule and now.
3538                  */
3539         } while (need_resched());
3540 }
3541
3542 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3543 /*
3544  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3545  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3546  * occur there and call schedule directly.
3547  */
3548 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3549 {
3550         /*
3551          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3552          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3553          */
3554         if (likely(!preemptible()))
3555                 return;
3556
3557         preempt_schedule_common();
3558 }
3559 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3560 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3561
3562 /**
3563  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3564  *
3565  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3566  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3567  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3568  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3569  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3570  * to be called when the system is still in usermode.
3571  *
3572  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3573  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3574  * calling the scheduler.
3575  */
3576 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3577 {
3578         enum ctx_state prev_ctx;
3579
3580         if (likely(!preemptible()))
3581                 return;
3582
3583         do {
3584                 /*
3585                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3586                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3587                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3588                  * by the function tracer will call this function again and
3589                  * cause infinite recursion.
3590                  *
3591                  * Preemption must be disabled here before the function
3592                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3593                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3594                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3595                  * which can also be traced by the function tracer.
3596                  */
3597                 preempt_disable_notrace();
3598                 preempt_latency_start(1);
3599                 /*
3600                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3601                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3602                  * an infinite recursion.
3603                  */
3604                 prev_ctx = exception_enter();
3605                 __schedule(true);
3606                 exception_exit(prev_ctx);
3607
3608                 preempt_latency_stop(1);
3609                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3610         } while (need_resched());
3611 }
3612 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3613
3614 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3615
3616 /*
3617  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3618  * off of irq context.
3619  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3620  * protect us against recursive calling from irq.
3621  */
3622 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3623 {
3624         enum ctx_state prev_state;
3625
3626         /* Catch callers which need to be fixed */
3627         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3628
3629         prev_state = exception_enter();
3630
3631         do {
3632                 preempt_disable();
3633                 local_irq_enable();
3634                 __schedule(true);
3635                 local_irq_disable();
3636                 sched_preempt_enable_no_resched();
3637         } while (need_resched());
3638
3639         exception_exit(prev_state);
3640 }
3641
3642 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3643                           void *key)
3644 {
3645         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3646 }
3647 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3648
3649 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3650
3651 /*
3652  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3653  * @p: task
3654  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3655  *
3656  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3657  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3658  *
3659  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3660  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3661  */
3662 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3663 {
3664         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3665         const struct sched_class *prev_class;
3666         struct rq_flags rf;
3667         struct rq *rq;
3668
3669         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3670
3671         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3672         update_rq_clock(rq);
3673
3674         /*
3675          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3676          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3677          *
3678          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3679          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3680          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3681          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3682          * with interrupts disabled and will complete the lock
3683          * protected section without being interrupted. So there is no
3684          * real need to boost.
3685          */
3686         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3687                 WARN_ON(p != rq->curr);
3688                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3689                 goto out_unlock;
3690         }
3691
3692         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3693         oldprio = p->prio;
3694
3695         if (oldprio == prio)
3696                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3697
3698         prev_class = p->sched_class;
3699         queued = task_on_rq_queued(p);
3700         running = task_current(rq, p);
3701         if (queued)
3702                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3703         if (running)
3704                 put_prev_task(rq, p);
3705
3706         /*
3707          * Boosting condition are:
3708          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3709          *      --> -dl task blocks on mutex A
3710          *
3711          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3712          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3713          *          running task
3714          */
3715         if (dl_prio(prio)) {
3716                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3717                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3718                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3719                         p->dl.dl_boosted = 1;
3720                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3721                 } else
3722                         p->dl.dl_boosted = 0;
3723                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3724         } else if (rt_prio(prio)) {
3725                 if (dl_prio(oldprio))
3726                         p->dl.dl_boosted = 0;
3727                 if (oldprio < prio)
3728                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3729                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3730         } else {
3731                 if (dl_prio(oldprio))
3732                         p->dl.dl_boosted = 0;
3733                 if (rt_prio(oldprio))
3734                         p->rt.timeout = 0;
3735                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3736         }
3737
3738         p->prio = prio;
3739
3740         if (queued)
3741                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3742         if (running)
3743                 set_curr_task(rq, p);
3744
3745         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3746 out_unlock:
3747         /* Avoid rq from going away on us: */
3748         preempt_disable();
3749         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3750
3751         balance_callback(rq);
3752         preempt_enable();
3753 }
3754 #endif
3755
3756 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3757 {
3758         bool queued, running;
3759         int old_prio, delta;
3760         struct rq_flags rf;
3761         struct rq *rq;
3762
3763         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3764                 return;
3765         /*
3766          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3767          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3768          */
3769         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3770         update_rq_clock(rq);
3771
3772         /*
3773          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3774          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3775          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3776          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3777          */
3778         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3779                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3780                 goto out_unlock;
3781         }
3782         queued = task_on_rq_queued(p);
3783         running = task_current(rq, p);
3784         if (queued)
3785                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3786         if (running)
3787                 put_prev_task(rq, p);
3788
3789         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3790         set_load_weight(p);
3791         old_prio = p->prio;
3792         p->prio = effective_prio(p);
3793         delta = p->prio - old_prio;
3794
3795         if (queued) {
3796                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3797                 /*
3798                  * If the task increased its priority or is running and
3799                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3800                  */
3801                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3802                         resched_curr(rq);
3803         }
3804         if (running)
3805                 set_curr_task(rq, p);
3806 out_unlock:
3807         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3808 }
3809 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3810
3811 /*
3812  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3813  * @p: task
3814  * @nice: nice value
3815  */
3816 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3817 {
3818         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3819         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3820
3821         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3822                 capable(CAP_SYS_NICE));
3823 }
3824
3825 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3826
3827 /*
3828  * sys_nice - change the priority of the current process.
3829  * @increment: priority increment
3830  *
3831  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3832  * does similar things.
3833  */
3834 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3835 {
3836         long nice, retval;
3837
3838         /*
3839          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3840          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3841          * and we have a single winner.
3842          */
3843         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3844         nice = task_nice(current) + increment;
3845
3846         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3847         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3848                 return -EPERM;
3849
3850         retval = security_task_setnice(current, nice);
3851         if (retval)
3852                 return retval;
3853
3854         set_user_nice(current, nice);
3855         return 0;
3856 }
3857
3858 #endif
3859
3860 /**
3861  * task_prio - return the priority value of a given task.
3862  * @p: the task in question.
3863  *
3864  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3865  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3866  * around 0, value goes from -16 to +15.
3867  */
3868 int task_prio(const struct task_struct *p)
3869 {
3870         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3871 }
3872
3873 /**
3874  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3875  * @cpu: the processor in question.
3876  *
3877  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3878  */
3879 int idle_cpu(int cpu)
3880 {
3881         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3882
3883         if (rq->curr != rq->idle)
3884                 return 0;
3885
3886         if (rq->nr_running)
3887                 return 0;
3888
3889 #ifdef CONFIG_SMP
3890         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3891                 return 0;
3892 #endif
3893
3894         return 1;
3895 }
3896
3897 /**
3898  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
3899  * @cpu: the processor in question.
3900  *
3901  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
3902  */
3903 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3904 {
3905         return cpu_rq(cpu)->idle;
3906 }
3907
3908 /**
3909  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3910  * @pid: the pid in question.
3911  *
3912  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3913  */
3914 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3915 {
3916         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3917 }
3918
3919 /*
3920  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3921  * SCHED_DEADLINE task.
3922  *
3923  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3924  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3925  * for the first time with its new policy.
3926  */
3927 static void
3928 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3929 {
3930         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3931
3932         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3933         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3934         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3935         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3936         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3937
3938         /*
3939          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3940          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3941          *
3942          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3943          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3944          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3945          * amount.
3946          *
3947          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3948          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3949          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3950          * before the current scheduling deadline.
3951          *
3952          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3953          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3954          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3955          * consume more than promised.
3956          */
3957 }
3958
3959 /*
3960  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3961  * it calls know not to change it.
3962  */
3963 #define SETPARAM_POLICY -1
3964
3965 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3966                 const struct sched_attr *attr)
3967 {
3968         int policy = attr->sched_policy;
3969
3970         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3971                 policy = p->policy;
3972
3973         p->policy = policy;
3974
3975         if (dl_policy(policy))
3976                 __setparam_dl(p, attr);
3977         else if (fair_policy(policy))
3978                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3979
3980         /*
3981          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3982          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3983          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3984          */
3985         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3986         p->normal_prio = normal_prio(p);
3987         set_load_weight(p);
3988 }
3989
3990 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3991 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3992                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3993 {
3994         __setscheduler_params(p, attr);
3995
3996         /*
3997          * Keep a potential priority boosting if called from
3998          * sched_setscheduler().
3999          */
4000         if (keep_boost)
4001                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
4002         else
4003                 p->prio = normal_prio(p);
4004
4005         if (dl_prio(p->prio))
4006                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4007         else if (rt_prio(p->prio))
4008                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4009         else
4010                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4011 }
4012
4013 static void
4014 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
4015 {
4016         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4017
4018         attr->sched_priority = p->rt_priority;
4019         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
4020         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
4021         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
4022         attr->sched_flags = dl_se->flags;
4023 }
4024
4025 /*
4026  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
4027  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
4028  * than the runtime, as well as the period of being zero or
4029  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
4030  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
4031  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
4032  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
4033  * sched_period, as the latter can be zero).
4034  */
4035 static bool
4036 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
4037 {
4038         /* deadline != 0 */
4039         if (attr->sched_deadline == 0)
4040                 return false;
4041
4042         /*
4043          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
4044          * that big.
4045          */
4046         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
4047                 return false;
4048
4049         /*
4050          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
4051          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
4052          */
4053         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
4054             attr->sched_period & (1ULL << 63))
4055                 return false;
4056
4057         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
4058         if ((attr->sched_period != 0 &&
4059              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
4060             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
4061                 return false;
4062
4063         return true;
4064 }
4065
4066 /*
4067  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4068  */
4069 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4070 {
4071         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4072         bool match;
4073
4074         rcu_read_lock();
4075         pcred = __task_cred(p);
4076         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4077                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4078         rcu_read_unlock();
4079         return match;
4080 }
4081
4082 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4083 {
4084         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4085
4086         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4087                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4088                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4089                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4090                 return true;
4091
4092         return false;
4093 }
4094
4095 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4096                                 const struct sched_attr *attr,
4097                                 bool user, bool pi)
4098 {
4099         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4100                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4101         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4102         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4103         const struct sched_class *prev_class;
4104         struct rq_flags rf;
4105         int reset_on_fork;
4106         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4107         struct rq *rq;
4108
4109         /* May grab non-irq protected spin_locks: */
4110         BUG_ON(in_interrupt());
4111 recheck:
4112         /* Double check policy once rq lock held: */
4113         if (policy < 0) {
4114                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4115                 policy = oldpolicy = p->policy;
4116         } else {
4117                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4118
4119                 if (!valid_policy(policy))
4120                         return -EINVAL;
4121         }
4122
4123         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4124                 return -EINVAL;
4125
4126         /*
4127          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4128          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4129          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4130          */
4131         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4132             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4133                 return -EINVAL;
4134         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4135             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         /*
4139          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4140          */
4141         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4142                 if (fair_policy(policy)) {
4143                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4144                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4145                                 return -EPERM;
4146                 }
4147
4148                 if (rt_policy(policy)) {
4149                         unsigned long rlim_rtprio =
4150                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4151
4152                         /* Can't set/change the rt policy: */
4153                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4154                                 return -EPERM;
4155
4156                         /* Can't increase priority: */
4157                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4158                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4159                                 return -EPERM;
4160                 }
4161
4162                  /*
4163                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4164                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4165                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4166                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4167                   */
4168                 if (dl_policy(policy))
4169                         return -EPERM;
4170
4171                 /*
4172                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4173                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4174                  */
4175                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4176                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4177                                 return -EPERM;
4178                 }
4179
4180                 /* Can't change other user's priorities: */
4181                 if (!check_same_owner(p))
4182                         return -EPERM;
4183
4184                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4185                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4186                         return -EPERM;
4187         }
4188
4189         if (user) {
4190                 retval = security_task_setscheduler(p);
4191                 if (retval)
4192                         return retval;
4193         }
4194
4195         /*
4196          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4197          * changing the priority of the task:
4198          *
4199          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4200          * runqueue lock must be held.
4201          */
4202         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4203         update_rq_clock(rq);
4204
4205         /*
4206          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4207          */
4208         if (p == rq->stop) {
4209                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4210                 return -EINVAL;
4211         }
4212
4213         /*
4214          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4215          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4216          */
4217         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4218                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4219                         goto change;
4220                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4221                         goto change;
4222                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4223                         goto change;
4224
4225                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4226                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4227                 return 0;
4228         }
4229 change:
4230
4231         if (user) {
4232 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4233                 /*
4234                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4235                  * assigned.
4236                  */
4237                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4238                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4239                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4240                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4241                         return -EPERM;
4242                 }
4243 #endif
4244 #ifdef CONFIG_SMP
4245                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4246                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4247
4248                         /*
4249                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4250                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4251                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4252                          */
4253                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4254                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4255                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4256                                 return -EPERM;
4257                         }
4258                 }
4259 #endif
4260         }
4261
4262         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4263         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4264                 policy = oldpolicy = -1;
4265                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4266                 goto recheck;
4267         }
4268
4269         /*
4270          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4271          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4272          * is available.
4273          */
4274         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4275                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4276                 return -EBUSY;
4277         }
4278
4279         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4280         oldprio = p->prio;
4281
4282         if (pi) {
4283                 /*
4284                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4285                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4286                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4287                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4288                  * itself.
4289                  */
4290                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4291                 if (new_effective_prio == oldprio)
4292                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4293         }
4294
4295         queued = task_on_rq_queued(p);
4296         running = task_current(rq, p);
4297         if (queued)
4298                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4299         if (running)
4300                 put_prev_task(rq, p);
4301
4302         prev_class = p->sched_class;
4303         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4304
4305         if (queued) {
4306                 /*
4307                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4308                  * increased (user space view).
4309                  */
4310                 if (oldprio < p->prio)
4311                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4312
4313                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4314         }
4315         if (running)
4316                 set_curr_task(rq, p);
4317
4318         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4319
4320         /* Avoid rq from going away on us: */
4321         preempt_disable();
4322         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4323
4324         if (pi)
4325                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4326
4327         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4328         balance_callback(rq);
4329         preempt_enable();
4330
4331         return 0;
4332 }
4333
4334 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4335                                const struct sched_param *param, bool check)
4336 {
4337         struct sched_attr attr = {
4338                 .sched_policy   = policy,
4339                 .sched_priority = param->sched_priority,
4340                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4341         };
4342
4343         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4344         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4345                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4346                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4347                 attr.sched_policy = policy;
4348         }
4349
4350         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4351 }
4352 /**
4353  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4354  * @p: the task in question.
4355  * @policy: new policy.
4356  * @param: structure containing the new RT priority.
4357  *
4358  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4359  *
4360  * NOTE that the task may be already dead.
4361  */
4362 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4363                        const struct sched_param *param)
4364 {
4365         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4366 }
4367 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4368
4369 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4370 {
4371         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4374
4375 /**
4376  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4377  * @p: the task in question.
4378  * @policy: new policy.
4379  * @param: structure containing the new RT priority.
4380  *
4381  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4382  * current context has permission.  For example, this is needed in
4383  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4384  * but our caller might not have that capability.
4385  *
4386  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4387  */
4388 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4389                                const struct sched_param *param)
4390 {
4391         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4392 }
4393 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4394
4395 static int
4396 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4397 {
4398         struct sched_param lparam;
4399         struct task_struct *p;
4400         int retval;
4401
4402         if (!param || pid < 0)
4403                 return -EINVAL;
4404         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4405                 return -EFAULT;
4406
4407         rcu_read_lock();
4408         retval = -ESRCH;
4409         p = find_process_by_pid(pid);
4410         if (p != NULL)
4411                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4412         rcu_read_unlock();
4413
4414         return retval;
4415 }
4416
4417 /*
4418  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4419  */
4420 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4421 {
4422         u32 size;
4423         int ret;
4424
4425         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4426                 return -EFAULT;
4427
4428         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4429         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4430
4431         ret = get_user(size, &uattr->size);
4432         if (ret)
4433                 return ret;
4434
4435         /* Bail out on silly large: */
4436         if (size > PAGE_SIZE)
4437                 goto err_size;
4438
4439         /* ABI compatibility quirk: */
4440         if (!size)
4441                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4442
4443         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4444                 goto err_size;
4445
4446         /*
4447          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4448          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4449          * user-space does not rely on any kernel feature
4450          * extensions we dont know about yet.
4451          */
4452         if (size > sizeof(*attr)) {
4453                 unsigned char __user *addr;
4454                 unsigned char __user *end;
4455                 unsigned char val;
4456
4457                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4458                 end  = (void __user *)uattr + size;
4459
4460                 for (; addr < end; addr++) {
4461                         ret = get_user(val, addr);
4462                         if (ret)
4463                                 return ret;
4464                         if (val)
4465                                 goto err_size;
4466                 }
4467                 size = sizeof(*attr);
4468         }
4469
4470         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4471         if (ret)
4472                 return -EFAULT;
4473
4474         /*
4475          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4476          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4477          */
4478         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4479
4480         return 0;
4481
4482 err_size:
4483         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4484         return -E2BIG;
4485 }
4486
4487 /**
4488  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4489  * @pid: the pid in question.
4490  * @policy: new policy.
4491  * @param: structure containing the new RT priority.
4492  *
4493  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4494  */
4495 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4496 {
4497         if (policy < 0)
4498                 return -EINVAL;
4499
4500         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4501 }
4502
4503 /**
4504  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4505  * @pid: the pid in question.
4506  * @param: structure containing the new RT priority.
4507  *
4508  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4509  */
4510 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4511 {
4512         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4513 }
4514
4515 /**
4516  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4517  * @pid: the pid in question.
4518  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4519  * @flags: for future extension.
4520  */
4521 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4522                                unsigned int, flags)
4523 {
4524         struct sched_attr attr;
4525         struct task_struct *p;
4526         int retval;
4527
4528         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4529                 return -EINVAL;
4530
4531         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4532         if (retval)
4533                 return retval;
4534
4535         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4536                 return -EINVAL;
4537
4538         rcu_read_lock();
4539         retval = -ESRCH;
4540         p = find_process_by_pid(pid);
4541         if (p != NULL)
4542                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4543         rcu_read_unlock();
4544
4545         return retval;
4546 }
4547
4548 /**
4549  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4550  * @pid: the pid in question.
4551  *
4552  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4553  * code.
4554  */
4555 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4556 {
4557         struct task_struct *p;
4558         int retval;
4559
4560         if (pid < 0)
4561                 return -EINVAL;
4562
4563         retval = -ESRCH;
4564         rcu_read_lock();
4565         p = find_process_by_pid(pid);
4566         if (p) {
4567                 retval = security_task_getscheduler(p);
4568                 if (!retval)
4569                         retval = p->policy
4570                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4571         }
4572         rcu_read_unlock();
4573         return retval;
4574 }
4575
4576 /**
4577  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4578  * @pid: the pid in question.
4579  * @param: structure containing the RT priority.
4580  *
4581  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4582  * code.
4583  */
4584 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4585 {
4586         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4587         struct task_struct *p;
4588         int retval;
4589
4590         if (!param || pid < 0)
4591                 return -EINVAL;
4592
4593         rcu_read_lock();
4594         p = find_process_by_pid(pid);
4595         retval = -ESRCH;
4596         if (!p)
4597                 goto out_unlock;
4598
4599         retval = security_task_getscheduler(p);
4600         if (retval)
4601                 goto out_unlock;
4602
4603         if (task_has_rt_policy(p))
4604                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4605         rcu_read_unlock();
4606
4607         /*
4608          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4609          */
4610         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4611
4612         return retval;
4613
4614 out_unlock:
4615         rcu_read_unlock();
4616         return retval;
4617 }
4618
4619 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4620                            struct sched_attr *attr,
4621                            unsigned int usize)
4622 {
4623         int ret;
4624
4625         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4626                 return -EFAULT;
4627
4628         /*
4629          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4630          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4631          * user-space does not get uncomplete information.
4632          */
4633         if (usize < sizeof(*attr)) {
4634                 unsigned char *addr;
4635                 unsigned char *end;
4636
4637                 addr = (void *)attr + usize;
4638                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4639
4640                 for (; addr < end; addr++) {
4641                         if (*addr)
4642                                 return -EFBIG;
4643                 }
4644
4645                 attr->size = usize;
4646         }
4647
4648         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4649         if (ret)
4650                 return -EFAULT;
4651
4652         return 0;
4653 }
4654
4655 /**
4656  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4657  * @pid: the pid in question.
4658  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4659  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4660  * @flags: for future extension.
4661  */
4662 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4663                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4664 {
4665         struct sched_attr attr = {
4666                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4667         };
4668         struct task_struct *p;
4669         int retval;
4670
4671         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4672             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4673                 return -EINVAL;
4674
4675         rcu_read_lock();
4676         p = find_process_by_pid(pid);
4677         retval = -ESRCH;
4678         if (!p)
4679                 goto out_unlock;
4680
4681         retval = security_task_getscheduler(p);
4682         if (retval)
4683                 goto out_unlock;
4684
4685         attr.sched_policy = p->policy;
4686         if (p->sched_reset_on_fork)
4687                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4688         if (task_has_dl_policy(p))
4689                 __getparam_dl(p, &attr);
4690         else if (task_has_rt_policy(p))
4691                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4692         else
4693                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4694
4695         rcu_read_unlock();
4696
4697         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4698         return retval;
4699
4700 out_unlock:
4701         rcu_read_unlock();
4702         return retval;
4703 }
4704
4705 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4706 {
4707         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4708         struct task_struct *p;
4709         int retval;
4710
4711         rcu_read_lock();
4712
4713         p = find_process_by_pid(pid);
4714         if (!p) {
4715                 rcu_read_unlock();
4716                 return -ESRCH;
4717         }
4718
4719         /* Prevent p going away */
4720         get_task_struct(p);
4721         rcu_read_unlock();
4722
4723         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4724                 retval = -EINVAL;
4725                 goto out_put_task;
4726         }
4727         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4728                 retval = -ENOMEM;
4729                 goto out_put_task;
4730         }
4731         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4732                 retval = -ENOMEM;
4733                 goto out_free_cpus_allowed;
4734         }
4735         retval = -EPERM;
4736         if (!check_same_owner(p)) {
4737                 rcu_read_lock();
4738                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4739                         rcu_read_unlock();
4740                         goto out_free_new_mask;
4741                 }
4742                 rcu_read_unlock();
4743         }
4744
4745         retval = security_task_setscheduler(p);
4746         if (retval)
4747                 goto out_free_new_mask;
4748
4749
4750         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4751         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4752
4753         /*
4754          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4755          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4756          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4757          * root_domain.
4758          */
4759 #ifdef CONFIG_SMP
4760         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4761                 rcu_read_lock();
4762                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4763                         retval = -EBUSY;
4764                         rcu_read_unlock();
4765                         goto out_free_new_mask;
4766                 }
4767                 rcu_read_unlock();
4768         }
4769 #endif
4770 again:
4771         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4772
4773         if (!retval) {
4774                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4775                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4776                         /*
4777                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4778                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4779                          * cpuset's cpus_allowed
4780                          */
4781                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4782                         goto again;
4783                 }
4784         }
4785 out_free_new_mask:
4786         free_cpumask_var(new_mask);
4787 out_free_cpus_allowed:
4788         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4789 out_put_task:
4790         put_task_struct(p);
4791         return retval;
4792 }
4793
4794 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4795                              struct cpumask *new_mask)
4796 {
4797         if (len < cpumask_size())
4798                 cpumask_clear(new_mask);
4799         else if (len > cpumask_size())
4800                 len = cpumask_size();
4801
4802         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4803 }
4804
4805 /**
4806  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4807  * @pid: pid of the process
4808  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4809  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4810  *
4811  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4812  */
4813 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4814                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4815 {
4816         cpumask_var_t new_mask;
4817         int retval;
4818
4819         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4820                 return -ENOMEM;
4821
4822         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4823         if (retval == 0)
4824                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4825         free_cpumask_var(new_mask);
4826         return retval;
4827 }
4828
4829 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4830 {
4831         struct task_struct *p;
4832         unsigned long flags;
4833         int retval;
4834
4835         rcu_read_lock();
4836
4837         retval = -ESRCH;
4838         p = find_process_by_pid(pid);
4839         if (!p)
4840                 goto out_unlock;
4841
4842         retval = security_task_getscheduler(p);
4843         if (retval)
4844                 goto out_unlock;
4845
4846         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4847         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4848         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4849
4850 out_unlock:
4851         rcu_read_unlock();
4852
4853         return retval;
4854 }
4855
4856 /**
4857  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4858  * @pid: pid of the process
4859  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4860  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4861  *
4862  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4863  * error code otherwise.
4864  */
4865 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4866                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4867 {
4868         int ret;
4869         cpumask_var_t mask;
4870
4871         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4872                 return -EINVAL;
4873         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4874                 return -EINVAL;
4875
4876         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4877                 return -ENOMEM;
4878
4879         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4880         if (ret == 0) {
4881                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4882
4883                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4884                         ret = -EFAULT;
4885                 else
4886                         ret = retlen;
4887         }
4888         free_cpumask_var(mask);
4889
4890         return ret;
4891 }
4892
4893 /**
4894  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4895  *
4896  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4897  * other threads running on this CPU then this function will return.
4898  *
4899  * Return: 0.
4900  */
4901 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4902 {
4903         struct rq *rq = this_rq_lock();
4904
4905         schedstat_inc(rq->yld_count);
4906         current->sched_class->yield_task(rq);
4907
4908         /*
4909          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4910          * no need to preempt or enable interrupts:
4911          */
4912         __release(rq->lock);
4913         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4914         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4915         sched_preempt_enable_no_resched();
4916
4917         schedule();
4918
4919         return 0;
4920 }
4921
4922 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4923 int __sched _cond_resched(void)
4924 {
4925         if (should_resched(0)) {
4926                 preempt_schedule_common();
4927                 return 1;
4928         }
4929         return 0;
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4932 #endif
4933
4934 /*
4935  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4936  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4937  *
4938  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4939  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4940  * spin_unlock(), once by hand).
4941  */
4942 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4943 {
4944         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4945         int ret = 0;
4946
4947         lockdep_assert_held(lock);
4948
4949         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4950                 spin_unlock(lock);
4951                 if (resched)
4952                         preempt_schedule_common();
4953                 else
4954                         cpu_relax();
4955                 ret = 1;
4956                 spin_lock(lock);
4957         }
4958         return ret;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4961
4962 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4963 {
4964         BUG_ON(!in_softirq());
4965
4966         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4967                 local_bh_enable();
4968                 preempt_schedule_common();
4969                 local_bh_disable();
4970                 return 1;
4971         }
4972         return 0;
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4975
4976 /**
4977  * yield - yield the current processor to other threads.
4978  *
4979  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4980  *
4981  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4982  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4983  * it, its already broken.
4984  *
4985  * Typical broken usage is:
4986  *
4987  * while (!event)
4988  *      yield();
4989  *
4990  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4991  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4992  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4993  *
4994  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4995  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4996  * If you still want to use yield(), do not!
4997  */
4998 void __sched yield(void)
4999 {
5000         set_current_state(TASK_RUNNING);
5001         sys_sched_yield();
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(yield);
5004
5005 /**
5006  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5007  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5008  * processor it's on.
5009  * @p: target task
5010  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5011  *
5012  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5013  * can't go away on us before we can do any checks.
5014  *
5015  * Return:
5016  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5017  *      false (0) if we failed to boost the target.
5018  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5019  */
5020 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5021 {
5022         struct task_struct *curr = current;
5023         struct rq *rq, *p_rq;
5024         unsigned long flags;
5025         int yielded = 0;
5026
5027         local_irq_save(flags);
5028         rq = this_rq();
5029
5030 again:
5031         p_rq = task_rq(p);
5032         /*
5033          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5034          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5035          */
5036         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5037                 yielded = -ESRCH;
5038                 goto out_irq;
5039         }
5040
5041         double_rq_lock(rq, p_rq);
5042         if (task_rq(p) != p_rq) {
5043                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5044                 goto again;
5045         }
5046
5047         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5048                 goto out_unlock;
5049
5050         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5051                 goto out_unlock;
5052
5053         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5054                 goto out_unlock;
5055
5056         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5057         if (yielded) {
5058                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5059                 /*
5060                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5061                  * fairness.
5062                  */
5063                 if (preempt && rq != p_rq)
5064                         resched_curr(p_rq);
5065         }
5066
5067 out_unlock:
5068         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5069 out_irq:
5070         local_irq_restore(flags);
5071
5072         if (yielded > 0)
5073                 schedule();
5074
5075         return yielded;
5076 }
5077 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5078
5079 int io_schedule_prepare(void)
5080 {
5081         int old_iowait = current->in_iowait;
5082
5083         current->in_iowait = 1;
5084         blk_schedule_flush_plug(current);
5085
5086         return old_iowait;
5087 }
5088
5089 void io_schedule_finish(int token)
5090 {
5091         current->in_iowait = token;
5092 }
5093
5094 /*
5095  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5096  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5097  */
5098 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5099 {
5100         int token;
5101         long ret;
5102
5103         token = io_schedule_prepare();
5104         ret = schedule_timeout(timeout);
5105         io_schedule_finish(token);
5106
5107         return ret;
5108 }
5109 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5110
5111 void io_schedule(void)
5112 {
5113         int token;
5114
5115         token = io_schedule_prepare();
5116         schedule();
5117         io_schedule_finish(token);
5118 }
5119 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5120
5121 /**
5122  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5123  * @policy: scheduling class.
5124  *
5125  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5126  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5127  * On failure, a negative error code is returned.
5128  */
5129 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5130 {
5131         int ret = -EINVAL;
5132
5133         switch (policy) {
5134         case SCHED_FIFO:
5135         case SCHED_RR:
5136                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5137                 break;
5138         case SCHED_DEADLINE:
5139         case SCHED_NORMAL:
5140         case SCHED_BATCH:
5141         case SCHED_IDLE:
5142                 ret = 0;
5143                 break;
5144         }
5145         return ret;
5146 }
5147
5148 /**
5149  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5150  * @policy: scheduling class.
5151  *
5152  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5153  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5154  * On failure, a negative error code is returned.
5155  */
5156 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5157 {
5158         int ret = -EINVAL;
5159
5160         switch (policy) {
5161         case SCHED_FIFO:
5162         case SCHED_RR:
5163                 ret = 1;
5164                 break;
5165         case SCHED_DEADLINE:
5166         case SCHED_NORMAL:
5167         case SCHED_BATCH:
5168         case SCHED_IDLE:
5169                 ret = 0;
5170         }
5171         return ret;
5172 }
5173
5174 /**
5175  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5176  * @pid: pid of the process.
5177  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5178  *
5179  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5180  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5181  *
5182  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5183  * an error code.
5184  */
5185 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5186                 struct timespec __user *, interval)
5187 {
5188         struct task_struct *p;
5189         unsigned int time_slice;
5190         struct rq_flags rf;
5191         struct timespec t;
5192         struct rq *rq;
5193         int retval;
5194
5195         if (pid < 0)
5196                 return -EINVAL;
5197
5198         retval = -ESRCH;
5199         rcu_read_lock();
5200         p = find_process_by_pid(pid);
5201         if (!p)
5202                 goto out_unlock;
5203
5204         retval = security_task_getscheduler(p);
5205         if (retval)
5206                 goto out_unlock;
5207
5208         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5209         time_slice = 0;
5210         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5211                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5212         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5213
5214         rcu_read_unlock();
5215         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5216         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5217         return retval;
5218
5219 out_unlock:
5220         rcu_read_unlock();
5221         return retval;
5222 }
5223
5224 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5225
5226 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5227 {
5228         unsigned long free = 0;
5229         int ppid;
5230         unsigned long state = p->state;
5231
5232         if (!try_get_task_stack(p))
5233                 return;
5234         if (state)
5235                 state = __ffs(state) + 1;
5236         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5237                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5238         if (state == TASK_RUNNING)
5239                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5240 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5241         free = stack_not_used(p);
5242 #endif
5243         ppid = 0;
5244         rcu_read_lock();
5245         if (pid_alive(p))
5246                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5247         rcu_read_unlock();
5248         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5249                 task_pid_nr(p), ppid,
5250                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5251
5252         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5253         show_stack(p, NULL);
5254         put_task_stack(p);
5255 }
5256
5257 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5258 {
5259         struct task_struct *g, *p;
5260
5261 #if BITS_PER_LONG == 32
5262         printk(KERN_INFO
5263                 "  task                PC stack   pid father\n");
5264 #else
5265         printk(KERN_INFO
5266                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5267 #endif
5268         rcu_read_lock();
5269         for_each_process_thread(g, p) {
5270                 /*
5271                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5272                  * console might take a lot of time:
5273                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5274                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5275                  * an IPI.
5276                  */
5277                 touch_nmi_watchdog();
5278                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5279                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5280                         sched_show_task(p);
5281         }
5282
5283 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5284         if (!state_filter)
5285                 sysrq_sched_debug_show();
5286 #endif
5287         rcu_read_unlock();
5288         /*
5289          * Only show locks if all tasks are dumped:
5290          */
5291         if (!state_filter)
5292                 debug_show_all_locks();
5293 }
5294
5295 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5296 {
5297         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5298 }
5299
5300 /**
5301  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5302  * @idle: task in question
5303  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5304  *
5305  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5306  * flag, to make booting more robust.
5307  */
5308 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5309 {
5310         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5311         unsigned long flags;
5312
5313         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5314         raw_spin_lock(&rq->lock);
5315
5316         __sched_fork(0, idle);
5317         idle->state = TASK_RUNNING;
5318         idle->se.exec_start = sched_clock();
5319         idle->flags |= PF_IDLE;
5320
5321         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5322
5323 #ifdef CONFIG_SMP
5324         /*
5325          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5326          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5327          *
5328          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5329          */
5330         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5331 #endif
5332         /*
5333          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5334          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5335          * lockdep check in task_group() will fail.
5336          *
5337          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5338          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5339          *
5340          * Silence PROVE_RCU
5341          */
5342         rcu_read_lock();
5343         __set_task_cpu(idle, cpu);
5344         rcu_read_unlock();
5345
5346         rq->curr = rq->idle = idle;
5347         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5348 #ifdef CONFIG_SMP
5349         idle->on_cpu = 1;
5350 #endif
5351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5352         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5353
5354         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5355         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5356
5357         /*
5358          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5359          */
5360         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5361         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5362         vtime_init_idle(idle, cpu);
5363 #ifdef CONFIG_SMP
5364         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5365 #endif
5366 }
5367
5368 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5369                               const struct cpumask *trial)
5370 {
5371         int ret = 1, trial_cpus;
5372         struct dl_bw *cur_dl_b;
5373         unsigned long flags;
5374
5375         if (!cpumask_weight(cur))
5376                 return ret;
5377
5378         rcu_read_lock_sched();
5379         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5380         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5381
5382         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5383         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5384             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5385                 ret = 0;
5386         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5387         rcu_read_unlock_sched();
5388
5389         return ret;
5390 }
5391
5392 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5393                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5394 {
5395         int ret = 0;
5396
5397         /*
5398          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5399          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5400          * affinity and isolating such threads by their set of
5401          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5402          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5403          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5404          * before cpus_allowed may be changed.
5405          */
5406         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5407                 ret = -EINVAL;
5408                 goto out;
5409         }
5410
5411 #ifdef CONFIG_SMP
5412         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5413                                               cs_cpus_allowed)) {
5414                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5415                                                         cs_cpus_allowed);
5416                 struct dl_bw *dl_b;
5417                 bool overflow;
5418                 int cpus;
5419                 unsigned long flags;
5420
5421                 rcu_read_lock_sched();
5422                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5423                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5424                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5425                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5426                 if (overflow)
5427                         ret = -EBUSY;
5428                 else {
5429                         /*
5430                          * We reserve space for this task in the destination
5431                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5432                          * We will free resources in the source root_domain
5433                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5434                          */
5435                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5436                 }
5437                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5438                 rcu_read_unlock_sched();
5439
5440         }
5441 #endif
5442 out:
5443         return ret;
5444 }
5445
5446 #ifdef CONFIG_SMP
5447
5448 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5449
5450 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5451 /* Migrate current task p to target_cpu */
5452 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5453 {
5454         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5455         int curr_cpu = task_cpu(p);
5456
5457         if (curr_cpu == target_cpu)
5458                 return 0;
5459
5460         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5461                 return -EINVAL;
5462
5463         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5464
5465         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5466         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5467 }
5468
5469 /*
5470  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5471  * tasks on the runqueues
5472  */
5473 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5474 {
5475         bool queued, running;
5476         struct rq_flags rf;
5477         struct rq *rq;
5478
5479         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5480         queued = task_on_rq_queued(p);
5481         running = task_current(rq, p);
5482
5483         if (queued)
5484                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5485         if (running)
5486                 put_prev_task(rq, p);
5487
5488         p->numa_preferred_nid = nid;
5489
5490         if (queued)
5491                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5492         if (running)
5493                 set_curr_task(rq, p);
5494         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5495 }
5496 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5497
5498 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5499 /*
5500  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5501  * offline.
5502  */
5503 void idle_task_exit(void)
5504 {
5505         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5506
5507         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5508
5509         if (mm != &init_mm) {
5510                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5511                 finish_arch_post_lock_switch();
5512         }
5513         mmdrop(mm);
5514 }
5515
5516 /*
5517  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5518  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5519  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5520  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5521  * calculation.
5522  *
5523  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5524  */
5525 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5526 {
5527         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5528         if (delta)
5529                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5530 }
5531
5532 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5533 {
5534 }
5535
5536 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5537         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5538 };
5539
5540 static struct task_struct fake_task = {
5541         /*
5542          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5543          */
5544         .prio = MAX_PRIO + 1,
5545         .sched_class = &fake_sched_class,
5546 };
5547
5548 /*
5549  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5550  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5551  *
5552  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5553  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5554  * because of lock validation efforts.
5555  */
5556 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5557 {
5558         struct rq *rq = dead_rq;
5559         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5560         struct rq_flags rf, old_rf;
5561         int dest_cpu;
5562
5563         /*
5564          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5565          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5566          *
5567          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5568          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5569          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5570          * done here.
5571          */
5572         rq->stop = NULL;
5573
5574         /*
5575          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5576          * class method both need to have an up-to-date
5577          * value of rq->clock[_task]
5578          */
5579         update_rq_clock(rq);
5580
5581         for (;;) {
5582                 /*
5583                  * There's this thread running, bail when that's the only
5584                  * remaining thread:
5585                  */
5586                 if (rq->nr_running == 1)
5587                         break;
5588
5589                 /*
5590                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5591                  */
5592                 rq_pin_lock(rq, &rf);
5593                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, &rf);
5594                 BUG_ON(!next);
5595                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5596
5597                 /*
5598                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5599                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5600                  * stabilizes the mask.
5601                  *
5602                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5603                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5604                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5605                  */
5606                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5607                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5608                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5609                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5610
5611                 /*
5612                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5613                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5614                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5615                  */
5616                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5617                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5618                         continue;
5619                 }
5620
5621                 /*
5622                  * __migrate_task() may return with a different
5623                  * rq->lock held and a new cookie in 'rf', but we need
5624                  * to preserve rf::clock_update_flags for 'dead_rq'.
5625                  */
5626                 old_rf = rf;
5627
5628                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5629                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5630
5631                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5632                 if (rq != dead_rq) {
5633                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5634                         rq = dead_rq;
5635                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5636                         rf = old_rf;
5637                 }
5638                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5639         }
5640
5641         rq->stop = stop;
5642 }
5643 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5644
5645 void set_rq_online(struct rq *rq)
5646 {
5647         if (!rq->online) {
5648                 const struct sched_class *class;
5649
5650                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5651                 rq->online = 1;
5652
5653                 for_each_class(class) {
5654                         if (class->rq_online)
5655                                 class->rq_online(rq);
5656                 }
5657         }
5658 }
5659
5660 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5661 {
5662         if (rq->online) {
5663                 const struct sched_class *class;
5664
5665                 for_each_class(class) {
5666                         if (class->rq_offline)
5667                                 class->rq_offline(rq);
5668                 }
5669
5670                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5671                 rq->online = 0;
5672         }
5673 }
5674
5675 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5676 {
5677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5678
5679         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5680 }
5681
5682 /*
5683  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5684  */
5685 static int num_cpus_frozen;
5686
5687 /*
5688  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5689  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5690  * around partition_sched_domains().
5691  *
5692  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5693  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5694  */
5695 static void cpuset_cpu_active(void)
5696 {
5697         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5698                 /*
5699                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5700                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5701                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5702                  * domain, ignoring cpusets.
5703                  */
5704                 num_cpus_frozen--;
5705                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
5706                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5707                         return;
5708                 }
5709                 /*
5710                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5711                  * restore the original sched domains by considering the
5712                  * cpuset configurations.
5713                  */
5714         }
5715         cpuset_update_active_cpus(true);
5716 }
5717
5718 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5719 {
5720         unsigned long flags;
5721         struct dl_bw *dl_b;
5722         bool overflow;
5723         int cpus;
5724
5725         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5726                 rcu_read_lock_sched();
5727                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
5728
5729                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5730                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5731                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5732                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5733
5734                 rcu_read_unlock_sched();
5735
5736                 if (overflow)
5737                         return -EBUSY;
5738                 cpuset_update_active_cpus(false);
5739         } else {
5740                 num_cpus_frozen++;
5741                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5742         }
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5747 {
5748         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5749         unsigned long flags;
5750
5751         set_cpu_active(cpu, true);
5752
5753         if (sched_smp_initialized) {
5754                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5755                 cpuset_cpu_active();
5756         }
5757
5758         /*
5759          * Put the rq online, if not already. This happens:
5760          *
5761          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5762          *    after all CPUs have been brought up.
5763          *
5764          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5765          *    domains.
5766          */
5767         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5768         if (rq->rd) {
5769                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5770                 set_rq_online(rq);
5771         }
5772         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5773
5774         update_max_interval();
5775
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5780 {
5781         int ret;
5782
5783         set_cpu_active(cpu, false);
5784         /*
5785          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5786          * users of this state to go away such that all new such users will
5787          * observe it.
5788          *
5789          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
5790          * not imply sync_sched(), so wait for both.
5791          *
5792          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5793          */
5794         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
5795                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5796         else
5797                 synchronize_rcu();
5798
5799         if (!sched_smp_initialized)
5800                 return 0;
5801
5802         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5803         if (ret) {
5804                 set_cpu_active(cpu, true);
5805                 return ret;
5806         }
5807         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5808         return 0;
5809 }
5810
5811 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5812 {
5813         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5814
5815         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5816         update_max_interval();
5817 }
5818
5819 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5820 {
5821         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5822         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5823         return 0;
5824 }
5825
5826 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5827 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5828 {
5829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5830         unsigned long flags;
5831
5832         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5833         sched_ttwu_pending();
5834         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5835         if (rq->rd) {
5836                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5837                 set_rq_offline(rq);
5838         }
5839         migrate_tasks(rq);
5840         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5841         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5842         calc_load_migrate(rq);
5843         update_max_interval();
5844         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5845         hrtick_clear(rq);
5846         return 0;
5847 }
5848 #endif
5849
5850 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5851 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5852
5853 static void sched_init_smt(void)
5854 {
5855         /*
5856          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5857          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5858          */
5859         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5860                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5861 }
5862 #else
5863 static inline void sched_init_smt(void) { }
5864 #endif
5865
5866 void __init sched_init_smp(void)
5867 {
5868         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
5869
5870         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
5871         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
5872
5873         sched_init_numa();
5874
5875         /*
5876          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5877          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5878          * happen.
5879          */
5880         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5881         init_sched_domains(cpu_active_mask);
5882         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
5883         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
5884                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
5885         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5886
5887         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5888         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
5889                 BUG();
5890         sched_init_granularity();
5891         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
5892
5893         init_sched_rt_class();
5894         init_sched_dl_class();
5895
5896         sched_init_smt();
5897         sched_clock_init_late();
5898
5899         sched_smp_initialized = true;
5900 }
5901
5902 static int __init migration_init(void)
5903 {
5904         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5905         return 0;
5906 }
5907 early_initcall(migration_init);
5908
5909 #else
5910 void __init sched_init_smp(void)
5911 {
5912         sched_init_granularity();
5913         sched_clock_init_late();
5914 }
5915 #endif /* CONFIG_SMP */
5916
5917 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5918 {
5919         return in_lock_functions(addr) ||
5920                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5921                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5922 }
5923
5924 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5925 /*
5926  * Default task group.
5927  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5928  */
5929 struct task_group root_task_group;
5930 LIST_HEAD(task_groups);
5931
5932 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5933 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5934 #endif
5935
5936 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5937 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5938
5939 #define WAIT_TABLE_BITS 8
5940 #define WAIT_TABLE_SIZE (1 << WAIT_TABLE_BITS)
5941 static wait_queue_head_t bit_wait_table[WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
5942
5943 wait_queue_head_t *bit_waitqueue(void *word, int bit)
5944 {
5945         const int shift = BITS_PER_LONG == 32 ? 5 : 6;
5946         unsigned long val = (unsigned long)word << shift | bit;
5947
5948         return bit_wait_table + hash_long(val, WAIT_TABLE_BITS);
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(bit_waitqueue);
5951
5952 void __init sched_init(void)
5953 {
5954         int i, j;
5955         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5956
5957         sched_clock_init();
5958
5959         for (i = 0; i < WAIT_TABLE_SIZE; i++)
5960                 init_waitqueue_head(bit_wait_table + i);
5961
5962 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5963         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5964 #endif
5965 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5966         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5967 #endif
5968         if (alloc_size) {
5969                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5970
5971 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5972                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5973                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5974
5975                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5976                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5977
5978 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5979 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5980                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5981                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5982
5983                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5984                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5985
5986 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5987         }
5988 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5989         for_each_possible_cpu(i) {
5990                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5991                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5992                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5993                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5994         }
5995 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5996
5997         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5998         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5999
6000 #ifdef CONFIG_SMP
6001         init_defrootdomain();
6002 #endif
6003
6004 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6005         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6006                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6007 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6008
6009 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6010         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6011
6012         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6013         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6014         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6015         autogroup_init(&init_task);
6016 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6017
6018         for_each_possible_cpu(i) {
6019                 struct rq *rq;
6020
6021                 rq = cpu_rq(i);
6022                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6023                 rq->nr_running = 0;
6024                 rq->calc_load_active = 0;
6025                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6026                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6027                 init_rt_rq(&rq->rt);
6028                 init_dl_rq(&rq->dl);
6029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6030                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6031                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6032                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6033                 /*
6034                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6035                  *
6036                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6037                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6038                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6039                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6040                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6041                  * (se->load.weight).
6042                  *
6043                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6044                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6045                  * then A0's share of the CPU resource is:
6046                  *
6047                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6048                  *
6049                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6050                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6051                  */
6052                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6053                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6054 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6055
6056                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6057 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6058                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6059 #endif
6060
6061                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6062                         rq->cpu_load[j] = 0;
6063
6064 #ifdef CONFIG_SMP
6065                 rq->sd = NULL;
6066                 rq->rd = NULL;
6067                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6068                 rq->balance_callback = NULL;
6069                 rq->active_balance = 0;
6070                 rq->next_balance = jiffies;
6071                 rq->push_cpu = 0;
6072                 rq->cpu = i;
6073                 rq->online = 0;
6074                 rq->idle_stamp = 0;
6075                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6076                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6077
6078                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6079
6080                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6081 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6082                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6083                 rq->nohz_flags = 0;
6084 #endif
6085 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6086                 rq->last_sched_tick = 0;
6087 #endif
6088 #endif /* CONFIG_SMP */
6089                 init_rq_hrtick(rq);
6090                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6091         }
6092
6093         set_load_weight(&init_task);
6094
6095         /*
6096          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6097          */
6098         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6099         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6100
6101         /*
6102          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6103          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6104          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6105          * when this runqueue becomes "idle".
6106          */
6107         init_idle(current, smp_processor_id());
6108
6109         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6110
6111 #ifdef CONFIG_SMP
6112         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6113         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6114         if (cpu_isolated_map == NULL)
6115                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6116         idle_thread_set_boot_cpu();
6117         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6118 #endif
6119         init_sched_fair_class();
6120
6121         init_schedstats();
6122
6123         scheduler_running = 1;
6124 }
6125
6126 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6127 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6128 {
6129         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6130
6131         return (nested == preempt_offset);
6132 }
6133
6134 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6135 {
6136         /*
6137          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6138          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6139          * otherwise we will destroy state.
6140          */
6141         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6142                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6143                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6144                         current->state,
6145                         (void *)current->task_state_change,
6146                         (void *)current->task_state_change);
6147
6148         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6149 }
6150 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6151
6152 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6153 {
6154         /* Ratelimiting timestamp: */
6155         static unsigned long prev_jiffy;
6156
6157         unsigned long preempt_disable_ip;
6158
6159         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6160         rcu_sleep_check();
6161
6162         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6163              !is_idle_task(current)) ||
6164             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6165                 return;
6166         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6167                 return;
6168         prev_jiffy = jiffies;
6169
6170         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6171         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6172
6173         printk(KERN_ERR
6174                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6175                         file, line);
6176         printk(KERN_ERR
6177                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6178                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6179                         current->pid, current->comm);
6180
6181         if (task_stack_end_corrupted(current))
6182                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6183
6184         debug_show_held_locks(current);
6185         if (irqs_disabled())
6186                 print_irqtrace_events(current);
6187         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6188             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6189                 pr_err("Preemption disabled at:");
6190                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6191                 pr_cont("\n");
6192         }
6193         dump_stack();
6194         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6195 }
6196 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6197 #endif
6198
6199 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6200 void normalize_rt_tasks(void)
6201 {
6202         struct task_struct *g, *p;
6203         struct sched_attr attr = {
6204                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6205         };
6206
6207         read_lock(&tasklist_lock);
6208         for_each_process_thread(g, p) {
6209                 /*
6210                  * Only normalize user tasks:
6211                  */
6212                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6213                         continue;
6214
6215                 p->se.exec_start = 0;
6216                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6217                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6218                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6219
6220                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6221                         /*
6222                          * Renice negative nice level userspace
6223                          * tasks back to 0:
6224                          */
6225                         if (task_nice(p) < 0)
6226                                 set_user_nice(p, 0);
6227                         continue;
6228                 }
6229
6230                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6231         }
6232         read_unlock(&tasklist_lock);
6233 }
6234
6235 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6236
6237 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6238 /*
6239  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6240  *
6241  * They can only be called when the whole system has been
6242  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6243  * activity can take place. Using them for anything else would
6244  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6245  * under any other configuration.
6246  */
6247
6248 /**
6249  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6250  * @cpu: the processor in question.
6251  *
6252  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6253  *
6254  * Return: The current task for @cpu.
6255  */
6256 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6257 {
6258         return cpu_curr(cpu);
6259 }
6260
6261 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6262
6263 #ifdef CONFIG_IA64
6264 /**
6265  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6266  * @cpu: the processor in question.
6267  * @p: the task pointer to set.
6268  *
6269  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6270  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6271  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6272  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6273  * and caller must save the original value of the current task (see
6274  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6275  * re-starting the system.
6276  *
6277  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6278  */
6279 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6280 {
6281         cpu_curr(cpu) = p;
6282 }
6283
6284 #endif
6285
6286 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6287 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6288 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6289
6290 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6291 {
6292         free_fair_sched_group(tg);
6293         free_rt_sched_group(tg);
6294         autogroup_free(tg);
6295         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6296 }
6297
6298 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6299 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6300 {
6301         struct task_group *tg;
6302
6303         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6304         if (!tg)
6305                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6306
6307         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6308                 goto err;
6309
6310         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6311                 goto err;
6312
6313         return tg;
6314
6315 err:
6316         sched_free_group(tg);
6317         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6318 }
6319
6320 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6321 {
6322         unsigned long flags;
6323
6324         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6325         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6326
6327         /* Root should already exist: */
6328         WARN_ON(!parent);
6329
6330         tg->parent = parent;
6331         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6332         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6333         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6334
6335         online_fair_sched_group(tg);
6336 }
6337
6338 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6339 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6340 {
6341         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6342         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6343 }
6344
6345 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6346 {
6347         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6348         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6349 }
6350
6351 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6352 {
6353         unsigned long flags;
6354
6355         /* End participation in shares distribution: */
6356         unregister_fair_sched_group(tg);
6357
6358         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6359         list_del_rcu(&tg->list);
6360         list_del_rcu(&tg->siblings);
6361         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6362 }
6363
6364 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6365 {
6366         struct task_group *tg;
6367
6368         /*
6369          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6370          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6371          * to prevent lockdep warnings.
6372          */
6373         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6374                           struct task_group, css);
6375         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6376         tsk->sched_task_group = tg;
6377
6378 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6379         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6380                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6381         else
6382 #endif
6383                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6384 }
6385
6386 /*
6387  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6388  *
6389  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6390  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6391  * its new group.
6392  */
6393 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6394 {
6395         int queued, running;
6396         struct rq_flags rf;
6397         struct rq *rq;
6398
6399         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6400         update_rq_clock(rq);
6401
6402         running = task_current(rq, tsk);
6403         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6404
6405         if (queued)
6406                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
6407         if (running)
6408                 put_prev_task(rq, tsk);
6409
6410         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6411
6412         if (queued)
6413                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
6414         if (running)
6415                 set_curr_task(rq, tsk);
6416
6417         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6418 }
6419 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6420
6421 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6422 /*
6423  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6424  */
6425 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6426
6427 /* Must be called with tasklist_lock held */
6428 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6429 {
6430         struct task_struct *g, *p;
6431
6432         /*
6433          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
6434          */
6435         if (task_group_is_autogroup(tg))
6436                 return 0;
6437
6438         for_each_process_thread(g, p) {
6439                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
6440                         return 1;
6441         }
6442
6443         return 0;
6444 }
6445
6446 struct rt_schedulable_data {
6447         struct task_group *tg;
6448         u64 rt_period;
6449         u64 rt_runtime;
6450 };
6451
6452 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6453 {
6454         struct rt_schedulable_data *d = data;
6455         struct task_group *child;
6456         unsigned long total, sum = 0;
6457         u64 period, runtime;
6458
6459         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6460         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6461
6462         if (tg == d->tg) {
6463                 period = d->rt_period;
6464                 runtime = d->rt_runtime;
6465         }
6466
6467         /*
6468          * Cannot have more runtime than the period.
6469          */
6470         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6471                 return -EINVAL;
6472
6473         /*
6474          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6475          */
6476         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6477                 return -EBUSY;
6478
6479         total = to_ratio(period, runtime);
6480
6481         /*
6482          * Nobody can have more than the global setting allows.
6483          */
6484         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6485                 return -EINVAL;
6486
6487         /*
6488          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6489          */
6490         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6491                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6492                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6493
6494                 if (child == d->tg) {
6495                         period = d->rt_period;
6496                         runtime = d->rt_runtime;
6497                 }
6498
6499                 sum += to_ratio(period, runtime);
6500         }
6501
6502         if (sum > total)
6503                 return -EINVAL;
6504
6505         return 0;
6506 }
6507
6508 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6509 {
6510         int ret;
6511
6512         struct rt_schedulable_data data = {
6513                 .tg = tg,
6514                 .rt_period = period,
6515                 .rt_runtime = runtime,
6516         };
6517
6518         rcu_read_lock();
6519         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6520         rcu_read_unlock();
6521
6522         return ret;
6523 }
6524
6525 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6526                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6527 {
6528         int i, err = 0;
6529
6530         /*
6531          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
6532          * kernel creating (and or operating) RT threads.
6533          */
6534         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
6535                 return -EINVAL;
6536
6537         /* No period doesn't make any sense. */
6538         if (rt_period == 0)
6539                 return -EINVAL;
6540
6541         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6542         read_lock(&tasklist_lock);
6543         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6544         if (err)
6545                 goto unlock;
6546
6547         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6548         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6549         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6550
6551         for_each_possible_cpu(i) {
6552                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6553
6554                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6555                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6556                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6557         }
6558         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6559 unlock:
6560         read_unlock(&tasklist_lock);
6561         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6562
6563         return err;
6564 }
6565
6566 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6567 {
6568         u64 rt_runtime, rt_period;
6569
6570         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6571         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6572         if (rt_runtime_us < 0)
6573                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6574
6575         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6576 }
6577
6578 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6579 {
6580         u64 rt_runtime_us;
6581
6582         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6583                 return -1;
6584
6585         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6586         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6587         return rt_runtime_us;
6588 }
6589
6590 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
6591 {
6592         u64 rt_runtime, rt_period;
6593
6594         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
6595         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6596
6597         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6598 }
6599
6600 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
6601 {
6602         u64 rt_period_us;
6603
6604         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6605         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
6606         return rt_period_us;
6607 }
6608 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6609
6610 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6611 static int sched_rt_global_constraints(void)
6612 {
6613         int ret = 0;
6614
6615         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6616         read_lock(&tasklist_lock);
6617         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
6618         read_unlock(&tasklist_lock);
6619         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6620
6621         return ret;
6622 }
6623
6624 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
6625 {
6626         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
6627         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6628                 return 0;
6629
6630         return 1;
6631 }
6632
6633 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6634 static int sched_rt_global_constraints(void)
6635 {
6636         unsigned long flags;
6637         int i;
6638
6639         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6640         for_each_possible_cpu(i) {
6641                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
6642
6643                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6644                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
6645                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6646         }
6647         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6648
6649         return 0;
6650 }
6651 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6652
6653 static int sched_dl_global_validate(void)
6654 {
6655         u64 runtime = global_rt_runtime();
6656         u64 period = global_rt_period();
6657         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
6658         struct dl_bw *dl_b;
6659         int cpu, ret = 0;
6660         unsigned long flags;
6661
6662         /*
6663          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
6664          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
6665          * any of the root_domains.
6666          *
6667          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
6668          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
6669          * solutions is welcome!
6670          */
6671         for_each_possible_cpu(cpu) {
6672                 rcu_read_lock_sched();
6673                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
6674
6675                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
6676                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
6677                         ret = -EBUSY;
6678                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
6679
6680                 rcu_read_unlock_sched();
6681
6682                 if (ret)
6683                         break;
6684         }
6685
6686         return ret;
6687 }
6688
6689 static void sched_dl_do_global(void)
6690 {
6691         u64 new_bw = -1;
6692         struct dl_bw *dl_b;
6693         int cpu;
6694         unsigned long flags;
6695
6696         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
6697         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
6698
6699         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
6700                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
6701
6702         /*
6703          * FIXME: As above...
6704          */
6705         for_each_possible_cpu(cpu) {
6706                 rcu_read_lock_sched();
6707                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
6708
6709                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
6710                 dl_b->bw = new_bw;
6711                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
6712
6713                 rcu_read_unlock_sched();
6714         }
6715 }
6716
6717 static int sched_rt_global_validate(void)
6718 {
6719         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6720                 return -EINVAL;
6721
6722         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
6723                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
6724                 return -EINVAL;
6725
6726         return 0;
6727 }
6728
6729 static void sched_rt_do_global(void)
6730 {
6731         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
6732         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
6733 }
6734
6735 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
6736                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6737                 loff_t *ppos)
6738 {
6739         int old_period, old_runtime;
6740         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6741         int ret;
6742
6743         mutex_lock(&mutex);
6744         old_period = sysctl_sched_rt_period;
6745         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
6746
6747         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6748
6749         if (!ret && write) {
6750                 ret = sched_rt_global_validate();
6751                 if (ret)
6752                         goto undo;
6753
6754                 ret = sched_dl_global_validate();
6755                 if (ret)
6756                         goto undo;
6757
6758                 ret = sched_rt_global_constraints();
6759                 if (ret)
6760                         goto undo;
6761
6762                 sched_rt_do_global();
6763                 sched_dl_do_global();
6764         }
6765         if (0) {
6766 undo:
6767                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
6768                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
6769         }
6770         mutex_unlock(&mutex);
6771
6772         return ret;
6773 }
6774
6775 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
6776                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6777                 loff_t *ppos)
6778 {
6779         int ret;
6780         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6781
6782         mutex_lock(&mutex);
6783         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6784         /*
6785          * Make sure that internally we keep jiffies.
6786          * Also, writing zero resets the timeslice to default:
6787          */
6788         if (!ret && write) {
6789                 sched_rr_timeslice =
6790                         sysctl_sched_rr_timeslice <= 0 ? RR_TIMESLICE :
6791                         msecs_to_jiffies(sysctl_sched_rr_timeslice);
6792         }
6793         mutex_unlock(&mutex);
6794         return ret;
6795 }
6796
6797 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6798
6799 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6800 {
6801         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6802 }
6803
6804 static struct cgroup_subsys_state *
6805 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6806 {
6807         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6808         struct task_group *tg;
6809
6810         if (!parent) {
6811                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6812                 return &root_task_group.css;
6813         }
6814
6815         tg = sched_create_group(parent);
6816         if (IS_ERR(tg))
6817                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6818
6819         sched_online_group(tg, parent);
6820
6821         return &tg->css;
6822 }
6823
6824 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6825 {
6826         struct task_group *tg = css_tg(css);
6827
6828         sched_offline_group(tg);
6829 }
6830
6831 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6832 {
6833         struct task_group *tg = css_tg(css);
6834
6835         /*
6836          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6837          */
6838         sched_free_group(tg);
6839 }
6840
6841 /*
6842  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6843  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6844  */
6845 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6846 {
6847         struct rq_flags rf;
6848         struct rq *rq;
6849
6850         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6851
6852         update_rq_clock(rq);
6853         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6854
6855         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6856 }
6857
6858 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6859 {
6860         struct task_struct *task;
6861         struct cgroup_subsys_state *css;
6862         int ret = 0;
6863
6864         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6865 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6866                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6867                         return -EINVAL;
6868 #else
6869                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6870                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6871                         return -EINVAL;
6872 #endif
6873                 /*
6874                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6875                  * running, we're sure to observe its full state.
6876                  */
6877                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6878                 /*
6879                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6880                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6881                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6882                  */
6883                 if (task->state == TASK_NEW)
6884                         ret = -EINVAL;
6885                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6886
6887                 if (ret)
6888                         break;
6889         }
6890         return ret;
6891 }
6892
6893 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6894 {
6895         struct task_struct *task;
6896         struct cgroup_subsys_state *css;
6897
6898         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6899                 sched_move_task(task);
6900 }
6901
6902 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6903 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6904                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6905 {
6906         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6907 }
6908
6909 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6910                                struct cftype *cft)
6911 {
6912         struct task_group *tg = css_tg(css);
6913
6914         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6915 }
6916
6917 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6918 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6919
6920 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6921 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6922
6923 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6924
6925 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6926 {
6927         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6928         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6929
6930         if (tg == &root_task_group)
6931                 return -EINVAL;
6932
6933         /*
6934          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6935          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6936          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6937          */
6938         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6939                 return -EINVAL;
6940
6941         /*
6942          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6943          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6944          * feasibility.
6945          */
6946         if (period > max_cfs_quota_period)
6947                 return -EINVAL;
6948
6949         /*
6950          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6951          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6952          */
6953         get_online_cpus();
6954         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6955         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6956         if (ret)
6957                 goto out_unlock;
6958
6959         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6960         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6961         /*
6962          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6963          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6964          */
6965         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6966                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6967         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6968         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6969         cfs_b->quota = quota;
6970
6971         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6972
6973         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6974         if (runtime_enabled)
6975                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6976
6977         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6978
6979         for_each_online_cpu(i) {
6980                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6981                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6982
6983                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6984                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6985                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6986
6987                 if (cfs_rq->throttled)
6988                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6989                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6990         }
6991         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6992                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6993 out_unlock:
6994         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6995         put_online_cpus();
6996
6997         return ret;
6998 }
6999
7000 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7001 {
7002         u64 quota, period;
7003
7004         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7005         if (cfs_quota_us < 0)
7006                 quota = RUNTIME_INF;
7007         else
7008                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7009
7010         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7011 }
7012
7013 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7014 {
7015         u64 quota_us;
7016
7017         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7018                 return -1;
7019
7020         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7021         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7022
7023         return quota_us;
7024 }
7025
7026 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7027 {
7028         u64 quota, period;
7029
7030         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7031         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7032
7033         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7034 }
7035
7036 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7037 {
7038         u64 cfs_period_us;
7039
7040         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7041         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7042
7043         return cfs_period_us;
7044 }
7045
7046 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7047                                   struct cftype *cft)
7048 {
7049         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7050 }
7051
7052 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7053                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7054 {
7055         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7056 }
7057
7058 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7059                                    struct cftype *cft)
7060 {
7061         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7062 }
7063
7064 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7065                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7066 {
7067         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7068 }
7069
7070 struct cfs_schedulable_data {
7071         struct task_group *tg;
7072         u64 period, quota;
7073 };
7074
7075 /*
7076  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7077  * note: units are usecs
7078  */
7079 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7080                                struct cfs_schedulable_data *d)
7081 {
7082         u64 quota, period;
7083
7084         if (tg == d->tg) {
7085                 period = d->period;
7086                 quota = d->quota;
7087         } else {
7088                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7089                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7090         }
7091
7092         /* note: these should typically be equivalent */
7093         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7094                 return RUNTIME_INF;
7095
7096         return to_ratio(period, quota);
7097 }
7098
7099 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7100 {
7101         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7102         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7103         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7104
7105         if (!tg->parent) {
7106                 quota = RUNTIME_INF;
7107         } else {
7108                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7109
7110                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7111                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
7112
7113                 /*
7114                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7115                  * limit is set:
7116                  */
7117                 if (quota == RUNTIME_INF)
7118                         quota = parent_quota;
7119                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7120                         return -EINVAL;
7121         }
7122         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
7123
7124         return 0;
7125 }
7126
7127 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7128 {
7129         int ret;
7130         struct cfs_schedulable_data data = {
7131                 .tg = tg,
7132                 .period = period,
7133                 .quota = quota,
7134         };
7135
7136         if (quota != RUNTIME_INF) {
7137                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7138                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7139         }
7140
7141         rcu_read_lock();
7142         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7143         rcu_read_unlock();
7144
7145         return ret;
7146 }
7147
7148 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7149 {
7150         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7151         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7152
7153         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7154         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7155         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7156
7157         return 0;
7158 }
7159 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7160 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7161
7162 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7163 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7164                                 struct cftype *cft, s64 val)
7165 {
7166         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7167 }
7168
7169 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7170                                struct cftype *cft)
7171 {
7172         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7173 }
7174
7175 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7176                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7177 {
7178         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7179 }
7180
7181 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7182                                    struct cftype *cft)
7183 {
7184         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7185 }
7186 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7187
7188 static struct cftype cpu_files[] = {
7189 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7190         {
7191                 .name = "shares",
7192                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7193                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7194         },
7195 #endif
7196 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7197         {
7198                 .name = "cfs_quota_us",
7199                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7200                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7201         },
7202         {
7203                 .name = "cfs_period_us",
7204                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7205                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7206         },
7207         {
7208                 .name = "stat",
7209                 .seq_show = cpu_stats_show,
7210         },
7211 #endif
7212 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7213         {
7214                 .name = "rt_runtime_us",
7215                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7216                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7217         },
7218         {
7219                 .name = "rt_period_us",
7220                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7221                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7222         },
7223 #endif
7224         { }     /* Terminate */
7225 };
7226
7227 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7228         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7229         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7230         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7231         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7232         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7233         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7234         .legacy_cftypes = cpu_files,
7235         .early_init     = true,
7236 };
7237
7238 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7239
7240 void dump_cpu_task(int cpu)
7241 {
7242         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7243         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7244 }
7245
7246 /*
7247  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7248  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7249  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7250  * that remained on nice 0.
7251  *
7252  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7253  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7254  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7255  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7256  * the relative distance between them is ~25%.)
7257  */
7258 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7259  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7260  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7261  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7262  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7263  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7264  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7265  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7266  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7267 };
7268
7269 /*
7270  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7271  *
7272  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7273  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7274  * into multiplications:
7275  */
7276 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7277  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7278  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7279  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7280  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7281  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7282  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7283  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7284  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7285 };