sched/isolation: Offload residual 1Hz scheduler tick
[linux-2.6-block.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/sched/clock.h>
10 #include <uapi/linux/sched/types.h>
11 #include <linux/sched/loadavg.h>
12 #include <linux/sched/hotplug.h>
13 #include <linux/wait_bit.h>
14 #include <linux/cpuset.h>
15 #include <linux/delayacct.h>
16 #include <linux/init_task.h>
17 #include <linux/context_tracking.h>
18 #include <linux/rcupdate_wait.h>
19 #include <linux/compat.h>
20
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/kprobes.h>
23 #include <linux/mmu_context.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/nmi.h>
26 #include <linux/prefetch.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/syscalls.h>
30 #include <linux/sched/isolation.h>
31
32 #include <asm/switch_to.h>
33 #include <asm/tlb.h>
34 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
35 #include <asm/paravirt.h>
36 #endif
37
38 #include "sched.h"
39 #include "../workqueue_internal.h"
40 #include "../smpboot.h"
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/sched.h>
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61 #endif
62
63 /*
64  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
65  * Limited because this is done with IRQs disabled.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
68
69 /*
70  * period over which we average the RT time consumption, measured
71  * in ms.
72  *
73  * default: 1s
74  */
75 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
76
77 /*
78  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
79  * default: 1s
80  */
81 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
82
83 __read_mostly int scheduler_running;
84
85 /*
86  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
87  * default: 0.95s
88  */
89 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
90
91 /*
92  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
93  */
94 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
95         __acquires(rq->lock)
96 {
97         struct rq *rq;
98
99         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
100
101         for (;;) {
102                 rq = task_rq(p);
103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
104                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
105                         rq_pin_lock(rq, rf);
106                         return rq;
107                 }
108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
109
110                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
111                         cpu_relax();
112         }
113 }
114
115 /*
116  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
117  */
118 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
119         __acquires(p->pi_lock)
120         __acquires(rq->lock)
121 {
122         struct rq *rq;
123
124         for (;;) {
125                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
126                 rq = task_rq(p);
127                 raw_spin_lock(&rq->lock);
128                 /*
129                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
130                  *
131                  *      ACQUIRE (rq->lock)
132                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
133                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
134                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
135                  *                                      [L] ->on_rq
136                  *      RELEASE (rq->lock)
137                  *
138                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
139                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
140                  *
141                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
142                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
143                  */
144                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
145                         rq_pin_lock(rq, rf);
146                         return rq;
147                 }
148                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
150
151                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
152                         cpu_relax();
153         }
154 }
155
156 /*
157  * RQ-clock updating methods:
158  */
159
160 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
161 {
162 /*
163  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
164  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
165  */
166 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
167         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
168 #endif
169 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
170         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
171
172         /*
173          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
174          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
175          * {soft,}irq region.
176          *
177          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
178          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
179          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
180          * monotonic.
181          *
182          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
183          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
184          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
185          * atomic ops.
186          */
187         if (irq_delta > delta)
188                 irq_delta = delta;
189
190         rq->prev_irq_time += irq_delta;
191         delta -= irq_delta;
192 #endif
193 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
194         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
195                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
196                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
197
198                 if (unlikely(steal > delta))
199                         steal = delta;
200
201                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
202                 delta -= steal;
203         }
204 #endif
205
206         rq->clock_task += delta;
207
208 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
209         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
210                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
211 #endif
212 }
213
214 void update_rq_clock(struct rq *rq)
215 {
216         s64 delta;
217
218         lockdep_assert_held(&rq->lock);
219
220         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
221                 return;
222
223 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
224         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
225                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
226         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
227 #endif
228
229         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
230         if (delta < 0)
231                 return;
232         rq->clock += delta;
233         update_rq_clock_task(rq, delta);
234 }
235
236
237 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
238 /*
239  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
240  */
241
242 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
243 {
244         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
245                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
246 }
247
248 /*
249  * High-resolution timer tick.
250  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
251  */
252 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
253 {
254         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
255         struct rq_flags rf;
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         rq_lock(rq, &rf);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         rq_unlock(rq, &rf);
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         struct rq_flags rf;
283
284         rq_lock(rq, &rf);
285         __hrtick_restart(rq);
286         rq->hrtick_csd_pending = 0;
287         rq_unlock(rq, &rf);
288 }
289
290 /*
291  * Called to set the hrtick timer state.
292  *
293  * called with rq->lock held and irqs disabled
294  */
295 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
296 {
297         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
298         ktime_t time;
299         s64 delta;
300
301         /*
302          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
303          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
304          */
305         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
306         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
307
308         hrtimer_set_expires(timer, time);
309
310         if (rq == this_rq()) {
311                 __hrtick_restart(rq);
312         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
313                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
314                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
315         }
316 }
317
318 #else
319 /*
320  * Called to set the hrtick timer state.
321  *
322  * called with rq->lock held and irqs disabled
323  */
324 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
325 {
326         /*
327          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
328          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
329          */
330         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
331         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
332                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
333 }
334 #endif /* CONFIG_SMP */
335
336 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
337 {
338 #ifdef CONFIG_SMP
339         rq->hrtick_csd_pending = 0;
340
341         rq->hrtick_csd.flags = 0;
342         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
343         rq->hrtick_csd.info = rq;
344 #endif
345
346         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
347         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
348 }
349 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
350 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
351 {
352 }
353
354 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
355 {
356 }
357 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
358
359 /*
360  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
361  */
362 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
363         ({                                                              \
364                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
365                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
366                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
367                                                                         \
368                 for (;;) {                                              \
369                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
370                         if (_old == _val)                               \
371                                 break;                                  \
372                         _val = _old;                                    \
373                 }                                                       \
374         _old;                                                           \
375 })
376
377 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
378 /*
379  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
380  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
381  * spurious IPIs.
382  */
383 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
384 {
385         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
386         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
387 }
388
389 /*
390  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
391  *
392  * If this returns true, then the idle task promises to call
393  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
394  */
395 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
396 {
397         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
398         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
399
400         for (;;) {
401                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
402                         return false;
403                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
404                         return true;
405                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
406                 if (old == val)
407                         break;
408                 val = old;
409         }
410         return true;
411 }
412
413 #else
414 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
415 {
416         set_tsk_need_resched(p);
417         return true;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SMP
421 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
422 {
423         return false;
424 }
425 #endif
426 #endif
427
428 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
429 {
430         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
431
432         /*
433          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
434          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
435          * wakeup due to that.
436          *
437          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
438          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
439          */
440         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
441                 return;
442
443         get_task_struct(task);
444
445         /*
446          * The head is context local, there can be no concurrency.
447          */
448         *head->lastp = node;
449         head->lastp = &node->next;
450 }
451
452 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
453 {
454         struct wake_q_node *node = head->first;
455
456         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
457                 struct task_struct *task;
458
459                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
460                 BUG_ON(!task);
461                 /* Task can safely be re-inserted now: */
462                 node = node->next;
463                 task->wake_q.next = NULL;
464
465                 /*
466                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
467                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
468                  */
469                 wake_up_process(task);
470                 put_task_struct(task);
471         }
472 }
473
474 /*
475  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
476  *
477  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
478  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
479  * the target CPU.
480  */
481 void resched_curr(struct rq *rq)
482 {
483         struct task_struct *curr = rq->curr;
484         int cpu;
485
486         lockdep_assert_held(&rq->lock);
487
488         if (test_tsk_need_resched(curr))
489                 return;
490
491         cpu = cpu_of(rq);
492
493         if (cpu == smp_processor_id()) {
494                 set_tsk_need_resched(curr);
495                 set_preempt_need_resched();
496                 return;
497         }
498
499         if (set_nr_and_not_polling(curr))
500                 smp_send_reschedule(cpu);
501         else
502                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
503 }
504
505 void resched_cpu(int cpu)
506 {
507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
508         unsigned long flags;
509
510         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
511         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
512                 resched_curr(rq);
513         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
518 /*
519  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
520  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
521  *
522  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
523  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
524  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
525  */
526 int get_nohz_timer_target(void)
527 {
528         int i, cpu = smp_processor_id();
529         struct sched_domain *sd;
530
531         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
532                 return cpu;
533
534         rcu_read_lock();
535         for_each_domain(cpu, sd) {
536                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
537                         if (cpu == i)
538                                 continue;
539
540                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
541                                 cpu = i;
542                                 goto unlock;
543                         }
544                 }
545         }
546
547         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
548                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
549 unlock:
550         rcu_read_unlock();
551         return cpu;
552 }
553
554 /*
555  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
556  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
557  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
558  * idle system the next event might even be infinite time into the
559  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
560  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
561  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
562  * wheel for the next timer event.
563  */
564 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
565 {
566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
567
568         if (cpu == smp_processor_id())
569                 return;
570
571         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
572                 smp_send_reschedule(cpu);
573         else
574                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
575 }
576
577 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
578 {
579         /*
580          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
581          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
582          * If needed we can still optimize that later with an
583          * empty IRQ.
584          */
585         if (cpu_is_offline(cpu))
586                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
587         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
588                 if (cpu != smp_processor_id() ||
589                     tick_nohz_tick_stopped())
590                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
591                 return true;
592         }
593
594         return false;
595 }
596
597 /*
598  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
599  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
600  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
601  */
602 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
603 {
604         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
605                 wake_up_idle_cpu(cpu);
606 }
607
608 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
609 {
610         int cpu = smp_processor_id();
611
612         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
613                 return false;
614
615         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
616                 return true;
617
618         /*
619          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
620          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
621          */
622         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
623         return false;
624 }
625
626 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
627
628 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
629 {
630         return false;
631 }
632
633 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
634
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
636 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
637 {
638         int fifo_nr_running;
639
640         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
641         if (rq->dl.dl_nr_running)
642                 return false;
643
644         /*
645          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
646          * actual RR behaviour.
647          */
648         if (rq->rt.rr_nr_running) {
649                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
650                         return true;
651                 else
652                         return false;
653         }
654
655         /*
656          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
657          * forced preemption between FIFO tasks.
658          */
659         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
660         if (fifo_nr_running)
661                 return true;
662
663         /*
664          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
665          * if there's more than one we need the tick for involuntary
666          * preemption.
667          */
668         if (rq->nr_running > 1)
669                 return false;
670
671         return true;
672 }
673 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
674
675 void sched_avg_update(struct rq *rq)
676 {
677         s64 period = sched_avg_period();
678
679         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
680                 /*
681                  * Inline assembly required to prevent the compiler
682                  * optimising this loop into a divmod call.
683                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
684                  */
685                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
686                 rq->age_stamp += period;
687                 rq->rt_avg /= 2;
688         }
689 }
690
691 #endif /* CONFIG_SMP */
692
693 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
694                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
695 /*
696  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
697  * node and @up when leaving it for the final time.
698  *
699  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
700  */
701 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
702                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
703 {
704         struct task_group *parent, *child;
705         int ret;
706
707         parent = from;
708
709 down:
710         ret = (*down)(parent, data);
711         if (ret)
712                 goto out;
713         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
714                 parent = child;
715                 goto down;
716
717 up:
718                 continue;
719         }
720         ret = (*up)(parent, data);
721         if (ret || parent == from)
722                 goto out;
723
724         child = parent;
725         parent = parent->parent;
726         if (parent)
727                 goto up;
728 out:
729         return ret;
730 }
731
732 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
733 {
734         return 0;
735 }
736 #endif
737
738 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
739 {
740         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
741         struct load_weight *load = &p->se.load;
742
743         /*
744          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
745          */
746         if (idle_policy(p->policy)) {
747                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
748                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
749                 return;
750         }
751
752         /*
753          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
754          * weight
755          */
756         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
757                 reweight_task(p, prio);
758         } else {
759                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
760                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
761         }
762 }
763
764 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
767                 update_rq_clock(rq);
768
769         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
770                 sched_info_queued(rq, p);
771
772         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
778                 update_rq_clock(rq);
779
780         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
781                 sched_info_dequeued(rq, p);
782
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 /*
803  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
804  */
805 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
806 {
807         return p->static_prio;
808 }
809
810 /*
811  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
812  * without taking RT-inheritance into account. Might be
813  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
814  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
815  * estimator recalculates.
816  */
817 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
818 {
819         int prio;
820
821         if (task_has_dl_policy(p))
822                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
823         else if (task_has_rt_policy(p))
824                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
825         else
826                 prio = __normal_prio(p);
827         return prio;
828 }
829
830 /*
831  * Calculate the current priority, i.e. the priority
832  * taken into account by the scheduler. This value might
833  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
834  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
835  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
836  */
837 static int effective_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         p->normal_prio = normal_prio(p);
840         /*
841          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
842          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
843          * to the normal priority:
844          */
845         if (!rt_prio(p->prio))
846                 return p->normal_prio;
847         return p->prio;
848 }
849
850 /**
851  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
852  * @p: the task in question.
853  *
854  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
855  */
856 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
857 {
858         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
859 }
860
861 /*
862  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
863  * use the balance_callback list if you want balancing.
864  *
865  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
866  * balance_callback().
867  */
868 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
869                                        const struct sched_class *prev_class,
870                                        int oldprio)
871 {
872         if (prev_class != p->sched_class) {
873                 if (prev_class->switched_from)
874                         prev_class->switched_from(rq, p);
875
876                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
877         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
878                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
879 }
880
881 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
882 {
883         const struct sched_class *class;
884
885         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
886                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
887         } else {
888                 for_each_class(class) {
889                         if (class == rq->curr->sched_class)
890                                 break;
891                         if (class == p->sched_class) {
892                                 resched_curr(rq);
893                                 break;
894                         }
895                 }
896         }
897
898         /*
899          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
900          * this case, we can save a useless back to back clock update.
901          */
902         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
903                 rq_clock_skip_update(rq, true);
904 }
905
906 #ifdef CONFIG_SMP
907 /*
908  * This is how migration works:
909  *
910  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
911  *    stop_one_cpu().
912  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
913  *    off the CPU)
914  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
915  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
916  *    it and puts it into the right queue.
917  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
918  *    is done.
919  */
920
921 /*
922  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
923  *
924  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
925  */
926 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
927                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
928 {
929         lockdep_assert_held(&rq->lock);
930
931         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
932         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
933         set_task_cpu(p, new_cpu);
934         rq_unlock(rq, rf);
935
936         rq = cpu_rq(new_cpu);
937
938         rq_lock(rq, rf);
939         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
940         enqueue_task(rq, p, 0);
941         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
942         check_preempt_curr(rq, p, 0);
943
944         return rq;
945 }
946
947 struct migration_arg {
948         struct task_struct *task;
949         int dest_cpu;
950 };
951
952 /*
953  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
954  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
955  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
956  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
957  *
958  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
959  * as the task is no longer on this CPU.
960  */
961 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
962                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
963 {
964         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
965                 if (unlikely(!cpu_online(dest_cpu)))
966                         return rq;
967         } else {
968                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
969                         return rq;
970         }
971
972         /* Affinity changed (again). */
973         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
974                 return rq;
975
976         update_rq_clock(rq);
977         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
978
979         return rq;
980 }
981
982 /*
983  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
984  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
985  * 'pushing' onto another runqueue.
986  */
987 static int migration_cpu_stop(void *data)
988 {
989         struct migration_arg *arg = data;
990         struct task_struct *p = arg->task;
991         struct rq *rq = this_rq();
992         struct rq_flags rf;
993
994         /*
995          * The original target CPU might have gone down and we might
996          * be on another CPU but it doesn't matter.
997          */
998         local_irq_disable();
999         /*
1000          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1001          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1002          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1003          */
1004         sched_ttwu_pending();
1005
1006         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1007         rq_lock(rq, &rf);
1008         /*
1009          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1010          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1011          * we're holding p->pi_lock.
1012          */
1013         if (task_rq(p) == rq) {
1014                 if (task_on_rq_queued(p))
1015                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1016                 else
1017                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1018         }
1019         rq_unlock(rq, &rf);
1020         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1021
1022         local_irq_enable();
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1028  * actually call this function.
1029  */
1030 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1031 {
1032         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1033         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1034 }
1035
1036 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1037 {
1038         struct rq *rq = task_rq(p);
1039         bool queued, running;
1040
1041         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1042
1043         queued = task_on_rq_queued(p);
1044         running = task_current(rq, p);
1045
1046         if (queued) {
1047                 /*
1048                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1049                  * holding rq->lock.
1050                  */
1051                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1052                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1053         }
1054         if (running)
1055                 put_prev_task(rq, p);
1056
1057         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1058
1059         if (queued)
1060                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1061         if (running)
1062                 set_curr_task(rq, p);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1067  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1068  * is removed from the allowed bitmask.
1069  *
1070  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1071  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1072  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1073  */
1074 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1075                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1076 {
1077         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1078         unsigned int dest_cpu;
1079         struct rq_flags rf;
1080         struct rq *rq;
1081         int ret = 0;
1082
1083         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1084         update_rq_clock(rq);
1085
1086         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1087                 /*
1088                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1089                  */
1090                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1095          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1096          */
1097         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1098                 ret = -EINVAL;
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1106                 ret = -EINVAL;
1107                 goto out;
1108         }
1109
1110         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1111
1112         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1113                 /*
1114                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1115                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1116                  */
1117                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1118                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1119                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1120         }
1121
1122         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1123         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1124                 goto out;
1125
1126         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1127         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1128                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1129                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1130                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1131                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1132                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1133                 return 0;
1134         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1135                 /*
1136                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1137                  * afterwards anyway.
1138                  */
1139                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1140         }
1141 out:
1142         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1143
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1148 {
1149         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1152
1153 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1154 {
1155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1156         /*
1157          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1158          * ttwu() will sort out the placement.
1159          */
1160         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1161                         !p->on_rq);
1162
1163         /*
1164          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1165          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1166          * time relying on p->on_rq.
1167          */
1168         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1169                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1170                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1171
1172 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1173         /*
1174          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1175          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1176          *
1177          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1178          * see task_group().
1179          *
1180          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1181          * task_rq_lock().
1182          */
1183         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1184                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1185 #endif
1186         /*
1187          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1188          */
1189         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1190 #endif
1191
1192         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1193
1194         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1195                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1196                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1197                 p->se.nr_migrations++;
1198                 perf_event_task_migrate(p);
1199         }
1200
1201         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1202 }
1203
1204 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1205 {
1206         if (task_on_rq_queued(p)) {
1207                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1208                 struct rq_flags srf, drf;
1209
1210                 src_rq = task_rq(p);
1211                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1212
1213                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1214                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1215
1216                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1217                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1218                 set_task_cpu(p, cpu);
1219                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1220                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1221                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1222
1223                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1224                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1225
1226         } else {
1227                 /*
1228                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1229                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1230                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1231                  */
1232                 p->wake_cpu = cpu;
1233         }
1234 }
1235
1236 struct migration_swap_arg {
1237         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1238         int src_cpu, dst_cpu;
1239 };
1240
1241 static int migrate_swap_stop(void *data)
1242 {
1243         struct migration_swap_arg *arg = data;
1244         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1245         int ret = -EAGAIN;
1246
1247         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1248                 return -EAGAIN;
1249
1250         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1251         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1252
1253         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1254                         &arg->dst_task->pi_lock);
1255         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1256
1257         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1258                 goto unlock;
1259
1260         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1261                 goto unlock;
1262
1263         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1264                 goto unlock;
1265
1266         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1267                 goto unlock;
1268
1269         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1270         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1271
1272         ret = 0;
1273
1274 unlock:
1275         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1276         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1277         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Cross migrate two tasks
1284  */
1285 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1286 {
1287         struct migration_swap_arg arg;
1288         int ret = -EINVAL;
1289
1290         arg = (struct migration_swap_arg){
1291                 .src_task = cur,
1292                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1293                 .dst_task = p,
1294                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1295         };
1296
1297         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1298                 goto out;
1299
1300         /*
1301          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1302          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1303          */
1304         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1305                 goto out;
1306
1307         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1308                 goto out;
1309
1310         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1311                 goto out;
1312
1313         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1314         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1315
1316 out:
1317         return ret;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1322  *
1323  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1324  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1325  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1326  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1327  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1328  * @p has remained unscheduled the whole time.
1329  *
1330  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1331  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1332  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1333  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1334  * waiting to become inactive.
1335  */
1336 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1337 {
1338         int running, queued;
1339         struct rq_flags rf;
1340         unsigned long ncsw;
1341         struct rq *rq;
1342
1343         for (;;) {
1344                 /*
1345                  * We do the initial early heuristics without holding
1346                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1347                  * the runqueue lock when things look like they will
1348                  * work out!
1349                  */
1350                 rq = task_rq(p);
1351
1352                 /*
1353                  * If the task is actively running on another CPU
1354                  * still, just relax and busy-wait without holding
1355                  * any locks.
1356                  *
1357                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1358                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1359                  * But we don't care, since "task_running()" will
1360                  * return false if the runqueue has changed and p
1361                  * is actually now running somewhere else!
1362                  */
1363                 while (task_running(rq, p)) {
1364                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1365                                 return 0;
1366                         cpu_relax();
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1371                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1372                  * just go back and repeat.
1373                  */
1374                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1375                 trace_sched_wait_task(p);
1376                 running = task_running(rq, p);
1377                 queued = task_on_rq_queued(p);
1378                 ncsw = 0;
1379                 if (!match_state || p->state == match_state)
1380                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1381                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1382
1383                 /*
1384                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1385                  */
1386                 if (unlikely(!ncsw))
1387                         break;
1388
1389                 /*
1390                  * Was it really running after all now that we
1391                  * checked with the proper locks actually held?
1392                  *
1393                  * Oops. Go back and try again..
1394                  */
1395                 if (unlikely(running)) {
1396                         cpu_relax();
1397                         continue;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * It's not enough that it's not actively running,
1402                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1403                  * preempted!
1404                  *
1405                  * So if it was still runnable (but just not actively
1406                  * running right now), it's preempted, and we should
1407                  * yield - it could be a while.
1408                  */
1409                 if (unlikely(queued)) {
1410                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1411
1412                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1413                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1414                         continue;
1415                 }
1416
1417                 /*
1418                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1419                  * runnable, which means that it will never become
1420                  * running in the future either. We're all done!
1421                  */
1422                 break;
1423         }
1424
1425         return ncsw;
1426 }
1427
1428 /***
1429  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1430  * @p: the to-be-kicked thread
1431  *
1432  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1433  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1434  *
1435  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1436  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1437  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1438  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1439  * achieved as well.
1440  */
1441 void kick_process(struct task_struct *p)
1442 {
1443         int cpu;
1444
1445         preempt_disable();
1446         cpu = task_cpu(p);
1447         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1448                 smp_send_reschedule(cpu);
1449         preempt_enable();
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1452
1453 /*
1454  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1455  *
1456  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1457  *
1458  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1459  *
1460  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1461  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1462  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1463  *    see it.
1464  *
1465  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1466  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1467  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1468  *    off.
1469  *
1470  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1471  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1472  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1473  * to satisfy the above rules.
1474  */
1475 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1476 {
1477         int nid = cpu_to_node(cpu);
1478         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1479         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1480         int dest_cpu;
1481
1482         /*
1483          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1484          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1485          * select the CPU on the other node.
1486          */
1487         if (nid != -1) {
1488                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1489
1490                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1491                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1492                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1493                                 continue;
1494                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1495                                 return dest_cpu;
1496                 }
1497         }
1498
1499         for (;;) {
1500                 /* Any allowed, online CPU? */
1501                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1502                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1503                                 continue;
1504                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1505                                 continue;
1506                         goto out;
1507                 }
1508
1509                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1510                 switch (state) {
1511                 case cpuset:
1512                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1513                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1514                                 state = possible;
1515                                 break;
1516                         }
1517                         /* Fall-through */
1518                 case possible:
1519                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1520                         state = fail;
1521                         break;
1522
1523                 case fail:
1524                         BUG();
1525                         break;
1526                 }
1527         }
1528
1529 out:
1530         if (state != cpuset) {
1531                 /*
1532                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1533                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1534                  * leave kernel.
1535                  */
1536                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1537                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1538                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1539                 }
1540         }
1541
1542         return dest_cpu;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1547  */
1548 static inline
1549 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1550 {
1551         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1552
1553         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1554                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1555         else
1556                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1557
1558         /*
1559          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1560          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1561          * CPU.
1562          *
1563          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1564          *
1565          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1566          *   not worry about this generic constraint ]
1567          */
1568         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
1569                      !cpu_online(cpu)))
1570                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1571
1572         return cpu;
1573 }
1574
1575 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1576 {
1577         s64 diff = sample - *avg;
1578         *avg += diff >> 3;
1579 }
1580
1581 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1582 {
1583         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1584         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1585
1586         if (stop) {
1587                 /*
1588                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1589                  * userspace knows about and won't get confused about.
1590                  *
1591                  * Also, it will make PI more or less work without too
1592                  * much confusion -- but then, stop work should not
1593                  * rely on PI working anyway.
1594                  */
1595                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1596
1597                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1598         }
1599
1600         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1601
1602         if (old_stop) {
1603                 /*
1604                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1605                  * it can die in pieces.
1606                  */
1607                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1608         }
1609 }
1610
1611 #else
1612
1613 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1614                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1615 {
1616         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1617 }
1618
1619 #endif /* CONFIG_SMP */
1620
1621 static void
1622 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1623 {
1624         struct rq *rq;
1625
1626         if (!schedstat_enabled())
1627                 return;
1628
1629         rq = this_rq();
1630
1631 #ifdef CONFIG_SMP
1632         if (cpu == rq->cpu) {
1633                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1635         } else {
1636                 struct sched_domain *sd;
1637
1638                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1639                 rcu_read_lock();
1640                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1641                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1642                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1643                                 break;
1644                         }
1645                 }
1646                 rcu_read_unlock();
1647         }
1648
1649         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1650                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1651 #endif /* CONFIG_SMP */
1652
1653         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1654         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1655
1656         if (wake_flags & WF_SYNC)
1657                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1658 }
1659
1660 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1661 {
1662         activate_task(rq, p, en_flags);
1663         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1664
1665         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1666         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1667                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1672  */
1673 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1674                            struct rq_flags *rf)
1675 {
1676         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1677         p->state = TASK_RUNNING;
1678         trace_sched_wakeup(p);
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681         if (p->sched_class->task_woken) {
1682                 /*
1683                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1684                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1685                  */
1686                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1687                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1688                 rq_repin_lock(rq, rf);
1689         }
1690
1691         if (rq->idle_stamp) {
1692                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1693                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1694
1695                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1696
1697                 if (rq->avg_idle > max)
1698                         rq->avg_idle = max;
1699
1700                 rq->idle_stamp = 0;
1701         }
1702 #endif
1703 }
1704
1705 static void
1706 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1707                  struct rq_flags *rf)
1708 {
1709         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1710
1711         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1712
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714         if (p->sched_contributes_to_load)
1715                 rq->nr_uninterruptible--;
1716
1717         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1718                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1719 #endif
1720
1721         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1722         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1727  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1728  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1729  * the task is still ->on_rq.
1730  */
1731 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1732 {
1733         struct rq_flags rf;
1734         struct rq *rq;
1735         int ret = 0;
1736
1737         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1738         if (task_on_rq_queued(p)) {
1739                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1740                 update_rq_clock(rq);
1741                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1742                 ret = 1;
1743         }
1744         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_SMP
1750 void sched_ttwu_pending(void)
1751 {
1752         struct rq *rq = this_rq();
1753         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1754         struct task_struct *p, *t;
1755         struct rq_flags rf;
1756
1757         if (!llist)
1758                 return;
1759
1760         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1761         update_rq_clock(rq);
1762
1763         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1764                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1765
1766         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1767 }
1768
1769 void scheduler_ipi(void)
1770 {
1771         /*
1772          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1773          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1774          * this IPI.
1775          */
1776         preempt_fold_need_resched();
1777
1778         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1779                 return;
1780
1781         /*
1782          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1783          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1784          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1785          * we do call them.
1786          *
1787          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1788          * properly.
1789          *
1790          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1791          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1792          * somewhat pessimize the simple resched case.
1793          */
1794         irq_enter();
1795         sched_ttwu_pending();
1796
1797         /*
1798          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1799          */
1800         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1801                 this_rq()->idle_balance = 1;
1802                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1803         }
1804         irq_exit();
1805 }
1806
1807 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1808 {
1809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1810
1811         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1812
1813         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1814                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1815                         smp_send_reschedule(cpu);
1816                 else
1817                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1818         }
1819 }
1820
1821 void wake_up_if_idle(int cpu)
1822 {
1823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1824         struct rq_flags rf;
1825
1826         rcu_read_lock();
1827
1828         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1829                 goto out;
1830
1831         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1832                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1833         } else {
1834                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1835                 if (is_idle_task(rq->curr))
1836                         smp_send_reschedule(cpu);
1837                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1838                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1839         }
1840
1841 out:
1842         rcu_read_unlock();
1843 }
1844
1845 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1846 {
1847         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1848 }
1849 #endif /* CONFIG_SMP */
1850
1851 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         struct rq_flags rf;
1855
1856 #if defined(CONFIG_SMP)
1857         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1858                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1859                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1860                 return;
1861         }
1862 #endif
1863
1864         rq_lock(rq, &rf);
1865         update_rq_clock(rq);
1866         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1867         rq_unlock(rq, &rf);
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1872  *
1873  *  MIGRATION
1874  *
1875  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1876  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1877  * execution on its new CPU [c1].
1878  *
1879  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1880  *
1881  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1882  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1883  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1884  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1885  *
1886  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1887  * Note: we only require RCpc transitivity.
1888  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1889  *
1890  * Example:
1891  *
1892  *   CPU0            CPU1            CPU2
1893  *
1894  *   LOCK rq(0)->lock
1895  *   sched-out X
1896  *   sched-in Y
1897  *   UNLOCK rq(0)->lock
1898  *
1899  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1900  *                                   dequeue X
1901  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1902  *
1903  *                                   LOCK rq(1)->lock
1904  *                                   enqueue X
1905  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1906  *
1907  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1908  *                   sched-out Z
1909  *                   sched-in X
1910  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1911  *
1912  *
1913  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1914  *
1915  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1916  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1917  * chain to provide order. Instead we do:
1918  *
1919  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1920  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1921  *
1922  * Example:
1923  *
1924  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1925  *
1926  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1927  *   dequeue X
1928  *   sched-out X
1929  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1930  *
1931  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1932  *                    X->state = WAKING
1933  *                    set_task_cpu(X,2)
1934  *
1935  *                    LOCK rq(2)->lock
1936  *                    enqueue X
1937  *                    X->state = RUNNING
1938  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1939  *
1940  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1941  *                                          sched-out Z
1942  *                                          sched-in X
1943  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1944  *
1945  *                    UNLOCK X->pi_lock
1946  *   UNLOCK rq(0)->lock
1947  *
1948  *
1949  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1950  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1951  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1952  * its wakeup.
1953  *
1954  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1955  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1956  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1957  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1958  *
1959  */
1960
1961 /**
1962  * try_to_wake_up - wake up a thread
1963  * @p: the thread to be awakened
1964  * @state: the mask of task states that can be woken
1965  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1966  *
1967  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1968  *
1969  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1970  *
1971  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1972  * set_current_state().
1973  *
1974  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1975  *         %false otherwise.
1976  */
1977 static int
1978 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1979 {
1980         unsigned long flags;
1981         int cpu, success = 0;
1982
1983         /*
1984          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1985          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1986          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1987          * set_current_state() the waiting thread does.
1988          */
1989         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1990         smp_mb__after_spinlock();
1991         if (!(p->state & state))
1992                 goto out;
1993
1994         trace_sched_waking(p);
1995
1996         /* We're going to change ->state: */
1997         success = 1;
1998         cpu = task_cpu(p);
1999
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2002          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2003          * in smp_cond_load_acquire() below.
2004          *
2005          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2006          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2007          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2008          *                              \
2009          *                               +---   RMB
2010          * schedule()                   /
2011          *       LOCK rq->lock    -----'
2012          *       UNLOCK rq->lock
2013          *
2014          * [task p]
2015          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2016          *
2017          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2018          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2019          * current.
2020          */
2021         smp_rmb();
2022         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2023                 goto stat;
2024
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         /*
2027          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2028          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2029          *
2030          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2031          * from the runqueue.
2032          *
2033          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2034          *      UNLOCK rq->lock
2035          *                      RMB
2036          *      LOCK   rq->lock
2037          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2038          *
2039          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2040          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2041          * task, the second putting it to sleep.
2042          */
2043         smp_rmb();
2044
2045         /*
2046          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2047          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2048          *
2049          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2050          *
2051          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2052          * their previous state and preserve Program Order.
2053          */
2054         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2055
2056         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2057         p->state = TASK_WAKING;
2058
2059         if (p->in_iowait) {
2060                 delayacct_blkio_end(p);
2061                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2062         }
2063
2064         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2065         if (task_cpu(p) != cpu) {
2066                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2067                 set_task_cpu(p, cpu);
2068         }
2069
2070 #else /* CONFIG_SMP */
2071
2072         if (p->in_iowait) {
2073                 delayacct_blkio_end(p);
2074                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2075         }
2076
2077 #endif /* CONFIG_SMP */
2078
2079         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2080 stat:
2081         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2082 out:
2083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2084
2085         return success;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2090  * @p: the thread to be awakened
2091  * @rf: request-queue flags for pinning
2092  *
2093  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2094  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2095  * the current task.
2096  */
2097 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2098 {
2099         struct rq *rq = task_rq(p);
2100
2101         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2102             WARN_ON_ONCE(p == current))
2103                 return;
2104
2105         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2106
2107         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2108                 /*
2109                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2110                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2111                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2112                  * not yet picked a replacement task.
2113                  */
2114                 rq_unlock(rq, rf);
2115                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2116                 rq_relock(rq, rf);
2117         }
2118
2119         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2120                 goto out;
2121
2122         trace_sched_waking(p);
2123
2124         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2125                 if (p->in_iowait) {
2126                         delayacct_blkio_end(p);
2127                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2128                 }
2129                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2130         }
2131
2132         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2133         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2134 out:
2135         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * wake_up_process - Wake up a specific process
2140  * @p: The process to be woken up.
2141  *
2142  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2143  * processes.
2144  *
2145  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2146  *
2147  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2148  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2149  */
2150 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2151 {
2152         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2155
2156 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2157 {
2158         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2163  * p is forked by current.
2164  *
2165  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2166  */
2167 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2168 {
2169         p->on_rq                        = 0;
2170
2171         p->se.on_rq                     = 0;
2172         p->se.exec_start                = 0;
2173         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2174         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2175         p->se.nr_migrations             = 0;
2176         p->se.vruntime                  = 0;
2177         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2178
2179 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2180         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2181 #endif
2182
2183 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2184         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2185         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2186 #endif
2187
2188         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2189         init_dl_task_timer(&p->dl);
2190         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2191         __dl_clear_params(p);
2192
2193         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2194         p->rt.timeout           = 0;
2195         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2196         p->rt.on_rq             = 0;
2197         p->rt.on_list           = 0;
2198
2199 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2200         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2201 #endif
2202
2203 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2204         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2205                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2206                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2207         }
2208
2209         if (clone_flags & CLONE_VM)
2210                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2211         else
2212                 p->numa_preferred_nid = -1;
2213
2214         p->node_stamp = 0ULL;
2215         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2216         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2217         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2218         p->numa_faults = NULL;
2219         p->last_task_numa_placement = 0;
2220         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2221
2222         p->numa_group = NULL;
2223 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2224 }
2225
2226 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2227
2228 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2229
2230 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2231 {
2232         if (enabled)
2233                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2234         else
2235                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2236 }
2237
2238 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2239 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2240                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2241 {
2242         struct ctl_table t;
2243         int err;
2244         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2245
2246         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2247                 return -EPERM;
2248
2249         t = *table;
2250         t.data = &state;
2251         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2252         if (err < 0)
2253                 return err;
2254         if (write)
2255                 set_numabalancing_state(state);
2256         return err;
2257 }
2258 #endif
2259 #endif
2260
2261 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2262
2263 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2264 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2265
2266 static void set_schedstats(bool enabled)
2267 {
2268         if (enabled)
2269                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2270         else
2271                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2272 }
2273
2274 void force_schedstat_enabled(void)
2275 {
2276         if (!schedstat_enabled()) {
2277                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2278                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2279         }
2280 }
2281
2282 static int __init setup_schedstats(char *str)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         if (!str)
2286                 goto out;
2287
2288         /*
2289          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2290          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2291          * variable so init_schedstats() can do it later.
2292          */
2293         if (!strcmp(str, "enable")) {
2294                 __sched_schedstats = true;
2295                 ret = 1;
2296         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2297                 __sched_schedstats = false;
2298                 ret = 1;
2299         }
2300 out:
2301         if (!ret)
2302                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2303
2304         return ret;
2305 }
2306 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2307
2308 static void __init init_schedstats(void)
2309 {
2310         set_schedstats(__sched_schedstats);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2314 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2315                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2316 {
2317         struct ctl_table t;
2318         int err;
2319         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2320
2321         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2322                 return -EPERM;
2323
2324         t = *table;
2325         t.data = &state;
2326         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2327         if (err < 0)
2328                 return err;
2329         if (write)
2330                 set_schedstats(state);
2331         return err;
2332 }
2333 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2334 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2335 static inline void init_schedstats(void) {}
2336 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2337
2338 /*
2339  * fork()/clone()-time setup:
2340  */
2341 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2342 {
2343         unsigned long flags;
2344         int cpu = get_cpu();
2345
2346         __sched_fork(clone_flags, p);
2347         /*
2348          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2349          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2350          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2351          */
2352         p->state = TASK_NEW;
2353
2354         /*
2355          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2356          */
2357         p->prio = current->normal_prio;
2358
2359         /*
2360          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2361          */
2362         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2363                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2364                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2365                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2366                         p->rt_priority = 0;
2367                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2368                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2369
2370                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2371                 set_load_weight(p, false);
2372
2373                 /*
2374                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2375                  * fulfilled its duty:
2376                  */
2377                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2378         }
2379
2380         if (dl_prio(p->prio)) {
2381                 put_cpu();
2382                 return -EAGAIN;
2383         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2384                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2385         } else {
2386                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2387         }
2388
2389         init_entity_runnable_average(&p->se);
2390
2391         /*
2392          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2393          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2394          * is ran before sched_fork().
2395          *
2396          * Silence PROVE_RCU.
2397          */
2398         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2399         /*
2400          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2401          * so use __set_task_cpu().
2402          */
2403         __set_task_cpu(p, cpu);
2404         if (p->sched_class->task_fork)
2405                 p->sched_class->task_fork(p);
2406         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2407
2408 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2409         if (likely(sched_info_on()))
2410                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2411 #endif
2412 #if defined(CONFIG_SMP)
2413         p->on_cpu = 0;
2414 #endif
2415         init_task_preempt_count(p);
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2418         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2419 #endif
2420
2421         put_cpu();
2422         return 0;
2423 }
2424
2425 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2426 {
2427         if (runtime == RUNTIME_INF)
2428                 return BW_UNIT;
2429
2430         /*
2431          * Doing this here saves a lot of checks in all
2432          * the calling paths, and returning zero seems
2433          * safe for them anyway.
2434          */
2435         if (period == 0)
2436                 return 0;
2437
2438         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2443  *
2444  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2445  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2446  * on the runqueue and wakes it.
2447  */
2448 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2449 {
2450         struct rq_flags rf;
2451         struct rq *rq;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2454         p->state = TASK_RUNNING;
2455 #ifdef CONFIG_SMP
2456         /*
2457          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2458          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2459          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2460          *
2461          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2462          * as we're not fully set-up yet.
2463          */
2464         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2465         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2466 #endif
2467         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2468         update_rq_clock(rq);
2469         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2470
2471         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2472         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2473         trace_sched_wakeup_new(p);
2474         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2475 #ifdef CONFIG_SMP
2476         if (p->sched_class->task_woken) {
2477                 /*
2478                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2479                  * drop it.
2480                  */
2481                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2482                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2483                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2484         }
2485 #endif
2486         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2487 }
2488
2489 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2490
2491 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2492
2493 void preempt_notifier_inc(void)
2494 {
2495         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2498
2499 void preempt_notifier_dec(void)
2500 {
2501         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2502 }
2503 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2504
2505 /**
2506  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2507  * @notifier: notifier struct to register
2508  */
2509 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2510 {
2511         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2512                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2513
2514         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2515 }
2516 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2517
2518 /**
2519  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2520  * @notifier: notifier struct to unregister
2521  *
2522  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2523  */
2524 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2525 {
2526         hlist_del(&notifier->link);
2527 }
2528 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2529
2530 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2531 {
2532         struct preempt_notifier *notifier;
2533
2534         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2535                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2536 }
2537
2538 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2539 {
2540         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2541                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2542 }
2543
2544 static void
2545 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2546                                    struct task_struct *next)
2547 {
2548         struct preempt_notifier *notifier;
2549
2550         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2551                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2552 }
2553
2554 static __always_inline void
2555 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2556                                  struct task_struct *next)
2557 {
2558         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2559                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2560 }
2561
2562 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2563
2564 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2565 {
2566 }
2567
2568 static inline void
2569 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2570                                  struct task_struct *next)
2571 {
2572 }
2573
2574 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2575
2576 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2577 {
2578 #ifdef CONFIG_SMP
2579         /*
2580          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2581          * such that any running task will have this set.
2582          */
2583         next->on_cpu = 1;
2584 #endif
2585 }
2586
2587 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2588 {
2589 #ifdef CONFIG_SMP
2590         /*
2591          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2592          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2593          * finished.
2594          *
2595          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2596          * happen before this.
2597          *
2598          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2599          */
2600         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2601 #endif
2602 }
2603
2604 static inline void
2605 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2606 {
2607         /*
2608          * Since the runqueue lock will be released by the next
2609          * task (which is an invalid locking op but in the case
2610          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2611          * do an early lockdep release here:
2612          */
2613         rq_unpin_lock(rq, rf);
2614         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2615 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2616         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2617         rq->lock.owner = next;
2618 #endif
2619 }
2620
2621 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2622 {
2623         /*
2624          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2625          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2626          * prev into current:
2627          */
2628         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2629         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2630 }
2631
2632 /**
2633  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2634  * @rq: the runqueue preparing to switch
2635  * @prev: the current task that is being switched out
2636  * @next: the task we are going to switch to.
2637  *
2638  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2639  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2640  * switch.
2641  *
2642  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2643  * hooks.
2644  */
2645 static inline void
2646 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2647                     struct task_struct *next)
2648 {
2649         sched_info_switch(rq, prev, next);
2650         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2651         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2652         prepare_task(next);
2653         prepare_arch_switch(next);
2654 }
2655
2656 /**
2657  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2658  * @prev: the thread we just switched away from.
2659  *
2660  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2661  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2662  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2663  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2664  *
2665  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2666  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2667  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2668  * details.)
2669  *
2670  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2671  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2672  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2673  * because prev may have moved to another CPU.
2674  */
2675 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2676         __releases(rq->lock)
2677 {
2678         struct rq *rq = this_rq();
2679         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2680         long prev_state;
2681
2682         /*
2683          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2684          * because it left us after:
2685          *
2686          *      schedule()
2687          *        preempt_disable();                    // 1
2688          *        __schedule()
2689          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2690          *
2691          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2692          */
2693         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2694                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2695                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2696                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2697
2698         rq->prev_mm = NULL;
2699
2700         /*
2701          * A task struct has one reference for the use as "current".
2702          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2703          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2704          * the scheduled task must drop that reference.
2705          *
2706          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2707          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2708          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2709          * transition, resulting in a double drop.
2710          */
2711         prev_state = prev->state;
2712         vtime_task_switch(prev);
2713         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2714         finish_task(prev);
2715         finish_lock_switch(rq);
2716         finish_arch_post_lock_switch();
2717
2718         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2719         /*
2720          * When switching through a kernel thread, the loop in
2721          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2722          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2723          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2724          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2725          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2726          *
2727          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2728          *   provided by mmdrop(),
2729          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2730          */
2731         if (mm) {
2732                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2733                 mmdrop(mm);
2734         }
2735         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2736                 if (prev->sched_class->task_dead)
2737                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2738
2739                 /*
2740                  * Remove function-return probe instances associated with this
2741                  * task and put them back on the free list.
2742                  */
2743                 kprobe_flush_task(prev);
2744
2745                 /* Task is done with its stack. */
2746                 put_task_stack(prev);
2747
2748                 put_task_struct(prev);
2749         }
2750
2751         tick_nohz_task_switch();
2752         return rq;
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_SMP
2756
2757 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2758 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2759 {
2760         struct callback_head *head, *next;
2761         void (*func)(struct rq *rq);
2762         unsigned long flags;
2763
2764         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2765         head = rq->balance_callback;
2766         rq->balance_callback = NULL;
2767         while (head) {
2768                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2769                 next = head->next;
2770                 head->next = NULL;
2771                 head = next;
2772
2773                 func(rq);
2774         }
2775         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2776 }
2777
2778 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2779 {
2780         if (unlikely(rq->balance_callback))
2781                 __balance_callback(rq);
2782 }
2783
2784 #else
2785
2786 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2787 {
2788 }
2789
2790 #endif
2791
2792 /**
2793  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2794  * @prev: the thread we just switched away from.
2795  */
2796 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2797         __releases(rq->lock)
2798 {
2799         struct rq *rq;
2800
2801         /*
2802          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2803          * finish_task_switch() for details.
2804          *
2805          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2806          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2807          * PREEMPT_COUNT kernels).
2808          */
2809
2810         rq = finish_task_switch(prev);
2811         balance_callback(rq);
2812         preempt_enable();
2813
2814         if (current->set_child_tid)
2815                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2820  */
2821 static __always_inline struct rq *
2822 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2823                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2824 {
2825         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2826
2827         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2828
2829         mm = next->mm;
2830         oldmm = prev->active_mm;
2831         /*
2832          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2833          * combine the page table reload and the switch backend into
2834          * one hypercall.
2835          */
2836         arch_start_context_switch(prev);
2837
2838         /*
2839          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2840          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2841          * Both of these contain the full memory barrier required by
2842          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2843          * user-space.
2844          */
2845         if (!mm) {
2846                 next->active_mm = oldmm;
2847                 mmgrab(oldmm);
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         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2860
2861         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2862         switch_to(prev, next, prev);
2863         barrier();
2864
2865         return finish_task_switch(prev);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * nr_running and nr_context_switches:
2870  *
2871  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2872  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2873  */
2874 unsigned long nr_running(void)
2875 {
2876         unsigned long i, sum = 0;
2877
2878         for_each_online_cpu(i)
2879                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2880
2881         return sum;
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Check if only the current task is running on the CPU.
2886  *
2887  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2888  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2889  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2890  *
2891  * - from a non-preemptable section (of course)
2892  *
2893  * - from a thread that is bound to a single CPU
2894  *
2895  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2896  */
2897 bool single_task_running(void)
2898 {
2899         return raw_rq()->nr_running == 1;
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2902
2903 unsigned long long nr_context_switches(void)
2904 {
2905         int i;
2906         unsigned long long sum = 0;
2907
2908         for_each_possible_cpu(i)
2909                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2910
2911         return sum;
2912 }
2913
2914 /*
2915  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2916  *
2917  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2918  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2919  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2920  *
2921  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2922  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2923  * running and we'd not be idle.
2924  *
2925  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2926  * is broken.
2927  *
2928  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2929  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2930  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2931  * utilising both CPUs.
2932  *
2933  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2934  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2935  *
2936  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2937  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2938  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2939  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2940  *
2941  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2942  */
2943
2944 unsigned long nr_iowait(void)
2945 {
2946         unsigned long i, sum = 0;
2947
2948         for_each_possible_cpu(i)
2949                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2950
2951         return sum;
2952 }
2953
2954 /*
2955  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2956  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2957  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2958  * runnable.
2959  */
2960
2961 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2962 {
2963         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2964         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2965 }
2966
2967 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2968 {
2969         struct rq *rq = this_rq();
2970         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2971         *load = rq->load.weight;
2972 }
2973
2974 #ifdef CONFIG_SMP
2975
2976 /*
2977  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2978  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2979  */
2980 void sched_exec(void)
2981 {
2982         struct task_struct *p = current;
2983         unsigned long flags;
2984         int dest_cpu;
2985
2986         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2987         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2988         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2989                 goto unlock;
2990
2991         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2992                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2993
2994                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2995                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2996                 return;
2997         }
2998 unlock:
2999         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3000 }
3001
3002 #endif
3003
3004 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3005 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3006
3007 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3008 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3009
3010 /*
3011  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3012  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3013  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3014  * Prefetching this data results in improved performance.
3015  */
3016 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3017 {
3018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3019         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3020 #else
3021         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3022 #endif
3023         prefetch(curr);
3024         prefetch(&curr->exec_start);
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Return accounted runtime for the task.
3029  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3030  * pending runtime that have not been accounted yet.
3031  */
3032 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3033 {
3034         struct rq_flags rf;
3035         struct rq *rq;
3036         u64 ns;
3037
3038 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3039         /*
3040          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3041          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3042          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3043          *
3044          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3045          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3046          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3047          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3048          * been accounted, so we're correct here as well.
3049          */
3050         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3051                 return p->se.sum_exec_runtime;
3052 #endif
3053
3054         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3055         /*
3056          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3057          * project cycles that may never be accounted to this
3058          * thread, breaking clock_gettime().
3059          */
3060         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3061                 prefetch_curr_exec_start(p);
3062                 update_rq_clock(rq);
3063                 p->sched_class->update_curr(rq);
3064         }
3065         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3066         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3067
3068         return ns;
3069 }
3070
3071 /*
3072  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3073  * We call it with interrupts disabled.
3074  */
3075 void scheduler_tick(void)
3076 {
3077         int cpu = smp_processor_id();
3078         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3079         struct task_struct *curr = rq->curr;
3080         struct rq_flags rf;
3081
3082         sched_clock_tick();
3083
3084         rq_lock(rq, &rf);
3085
3086         update_rq_clock(rq);
3087         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3088         cpu_load_update_active(rq);
3089         calc_global_load_tick(rq);
3090
3091         rq_unlock(rq, &rf);
3092
3093         perf_event_task_tick();
3094
3095 #ifdef CONFIG_SMP
3096         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3097         trigger_load_balance(rq);
3098 #endif
3099         rq_last_tick_reset(rq);
3100 }
3101
3102 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3103 /**
3104  * scheduler_tick_max_deferment
3105  *
3106  * Keep at least one tick per second when a single
3107  * active task is running because the scheduler doesn't
3108  * yet completely support full dynticks environment.
3109  *
3110  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3111  * balancing, etc... continue to move forward, even
3112  * with a very low granularity.
3113  *
3114  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3115  */
3116 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3117 {
3118         struct rq *rq = this_rq();
3119         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3120
3121         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3122
3123         if (time_before_eq(next, now))
3124                 return 0;
3125
3126         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3127 }
3128
3129 struct tick_work {
3130         int                     cpu;
3131         struct delayed_work     work;
3132 };
3133
3134 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3135
3136 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3137 {
3138         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3139         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3140         int cpu = twork->cpu;
3141         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3142         struct rq_flags rf;
3143
3144         /*
3145          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3146          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3147          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3148          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3149          * of when exactly it is running.
3150          */
3151         if (!idle_cpu(cpu) && tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
3152                 struct task_struct *curr;
3153                 u64 delta;
3154
3155                 rq_lock_irq(rq, &rf);
3156                 update_rq_clock(rq);
3157                 curr = rq->curr;
3158                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3159
3160                 /*
3161                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
3162                  * amount of time.
3163                  */
3164                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3165                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3166                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3167         }
3168
3169         /*
3170          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3171          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3172          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3173          */
3174         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3175 }
3176
3177 static void sched_tick_start(int cpu)
3178 {
3179         struct tick_work *twork;
3180
3181         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3182                 return;
3183
3184         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3185
3186         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3187         twork->cpu = cpu;
3188         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3189         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3190 }
3191
3192 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3193 static void sched_tick_stop(int cpu)
3194 {
3195         struct tick_work *twork;
3196
3197         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3198                 return;
3199
3200         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3201
3202         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3203         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3204 }
3205 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3206
3207 int __init sched_tick_offload_init(void)
3208 {
3209         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3210         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3211
3212         return 0;
3213 }
3214
3215 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3216 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3217 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3218 #endif
3219
3220 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3221                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3222 /*
3223  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3224  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3225  */
3226 static inline void preempt_latency_start(int val)
3227 {
3228         if (preempt_count() == val) {
3229                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3230 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3231                 current->preempt_disable_ip = ip;
3232 #endif
3233                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3234         }
3235 }
3236
3237 void preempt_count_add(int val)
3238 {
3239 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3240         /*
3241          * Underflow?
3242          */
3243         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3244                 return;
3245 #endif
3246         __preempt_count_add(val);
3247 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3248         /*
3249          * Spinlock count overflowing soon?
3250          */
3251         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3252                                 PREEMPT_MASK - 10);
3253 #endif
3254         preempt_latency_start(val);
3255 }
3256 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3257 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3258
3259 /*
3260  * If the value passed in equals to the current preempt count
3261  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3262  */
3263 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3264 {
3265         if (preempt_count() == val)
3266                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3267 }
3268
3269 void preempt_count_sub(int val)
3270 {
3271 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3272         /*
3273          * Underflow?
3274          */
3275         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3276                 return;
3277         /*
3278          * Is the spinlock portion underflowing?
3279          */
3280         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3281                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3282                 return;
3283 #endif
3284
3285         preempt_latency_stop(val);
3286         __preempt_count_sub(val);
3287 }
3288 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3289 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3290
3291 #else
3292 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3293 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3294 #endif
3295
3296 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3297 {
3298 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3299         return p->preempt_disable_ip;
3300 #else
3301         return 0;
3302 #endif
3303 }
3304
3305 /*
3306  * Print scheduling while atomic bug:
3307  */
3308 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3309 {
3310         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3311         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3312
3313         if (oops_in_progress)
3314                 return;
3315
3316         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3317                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3318
3319         debug_show_held_locks(prev);
3320         print_modules();
3321         if (irqs_disabled())
3322                 print_irqtrace_events(prev);
3323         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3324             && in_atomic_preempt_off()) {
3325                 pr_err("Preemption disabled at:");
3326                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3327                 pr_cont("\n");
3328         }
3329         if (panic_on_warn)
3330                 panic("scheduling while atomic\n");
3331
3332         dump_stack();
3333         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3334 }
3335
3336 /*
3337  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3338  */
3339 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3340 {
3341 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3342         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3343                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3344 #endif
3345
3346         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3347                 __schedule_bug(prev);
3348                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3349         }
3350         rcu_sleep_check();
3351
3352         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3353
3354         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3355 }
3356
3357 /*
3358  * Pick up the highest-prio task:
3359  */
3360 static inline struct task_struct *
3361 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3362 {
3363         const struct sched_class *class;
3364         struct task_struct *p;
3365
3366         /*
3367          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3368          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3369          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3370          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3371          */
3372         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3373                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3374                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3375
3376                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3377                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3378                         goto again;
3379
3380                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3381                 if (unlikely(!p))
3382                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3383
3384                 return p;
3385         }
3386
3387 again:
3388         for_each_class(class) {
3389                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3390                 if (p) {
3391                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3392                                 goto again;
3393                         return p;
3394                 }
3395         }
3396
3397         /* The idle class should always have a runnable task: */
3398         BUG();
3399 }
3400
3401 /*
3402  * __schedule() is the main scheduler function.
3403  *
3404  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3405  *
3406  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3407  *
3408  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3409  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3410  *
3411  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3412  *      interrupt handler scheduler_tick().
3413  *
3414  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3415  *      task to the run-queue and that's it.
3416  *
3417  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3418  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3419  *      called on the nearest possible occasion:
3420  *
3421  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3422  *
3423  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3424  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3425  *           spin_unlock()!)
3426  *
3427  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3428  *           preemptible context
3429  *
3430  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3431  *         then at the next:
3432  *
3433  *          - cond_resched() call
3434  *          - explicit schedule() call
3435  *          - return from syscall or exception to user-space
3436  *          - return from interrupt-handler to user-space
3437  *
3438  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3439  */
3440 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3441 {
3442         struct task_struct *prev, *next;
3443         unsigned long *switch_count;
3444         struct rq_flags rf;
3445         struct rq *rq;
3446         int cpu;
3447
3448         cpu = smp_processor_id();
3449         rq = cpu_rq(cpu);
3450         prev = rq->curr;
3451
3452         schedule_debug(prev);
3453
3454         if (sched_feat(HRTICK))
3455                 hrtick_clear(rq);
3456
3457         local_irq_disable();
3458         rcu_note_context_switch(preempt);
3459
3460         /*
3461          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3462          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3463          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3464          *
3465          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3466          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3467          */
3468         rq_lock(rq, &rf);
3469         smp_mb__after_spinlock();
3470
3471         /* Promote REQ to ACT */
3472         rq->clock_update_flags <<= 1;
3473         update_rq_clock(rq);
3474
3475         switch_count = &prev->nivcsw;
3476         if (!preempt && prev->state) {
3477                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3478                         prev->state = TASK_RUNNING;
3479                 } else {
3480                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3481                         prev->on_rq = 0;
3482
3483                         if (prev->in_iowait) {
3484                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3485                                 delayacct_blkio_start();
3486                         }
3487
3488                         /*
3489                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3490                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3491                          * concurrency.
3492                          */
3493                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3494                                 struct task_struct *to_wakeup;
3495
3496                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3497                                 if (to_wakeup)
3498                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3499                         }
3500                 }
3501                 switch_count = &prev->nvcsw;
3502         }
3503
3504         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3505         clear_tsk_need_resched(prev);
3506         clear_preempt_need_resched();
3507
3508         if (likely(prev != next)) {
3509                 rq->nr_switches++;
3510                 rq->curr = next;
3511                 /*
3512                  * The membarrier system call requires each architecture
3513                  * to have a full memory barrier after updating
3514                  * rq->curr, before returning to user-space.
3515                  *
3516                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3517                  * various architectures:
3518                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3519                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3520                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3521                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3522                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3523                  *   is a RELEASE barrier),
3524                  */
3525                 ++*switch_count;
3526
3527                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3528
3529                 /* Also unlocks the rq: */
3530                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3531         } else {
3532                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3533                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3534         }
3535
3536         balance_callback(rq);
3537 }
3538
3539 void __noreturn do_task_dead(void)
3540 {
3541         /*
3542          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3543          * when the following two conditions become true.
3544          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3545          *     exit_mm()), and
3546          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3547          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3548          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3549          *
3550          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3551          * is held by try_to_wake_up()
3552          */
3553         raw_spin_lock_irq(&current->pi_lock);
3554         raw_spin_unlock_irq(&current->pi_lock);
3555
3556         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3557         __set_current_state(TASK_DEAD);
3558
3559         /* Tell freezer to ignore us: */
3560         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3561
3562         __schedule(false);
3563         BUG();
3564
3565         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3566         for (;;)
3567                 cpu_relax();
3568 }
3569
3570 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3571 {
3572         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3573                 return;
3574         /*
3575          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3576          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3577          */
3578         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3579                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3580 }
3581
3582 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3583 {
3584         struct task_struct *tsk = current;
3585
3586         sched_submit_work(tsk);
3587         do {
3588                 preempt_disable();
3589                 __schedule(false);
3590                 sched_preempt_enable_no_resched();
3591         } while (need_resched());
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3594
3595 /*
3596  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3597  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3598  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3599  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3600  * (schedule out non-voluntarily).
3601  *
3602  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3603  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3604  */
3605 void __sched schedule_idle(void)
3606 {
3607         /*
3608          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3609          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3610          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3611          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3612          * TASK_RUNNING state.
3613          */
3614         WARN_ON_ONCE(current->state);
3615         do {
3616                 __schedule(false);
3617         } while (need_resched());
3618 }
3619
3620 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3621 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3622 {
3623         /*
3624          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3625          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3626          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3627          * we find a better solution.
3628          *
3629          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3630          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3631          * too frequently to make sense yet.
3632          */
3633         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3634         schedule();
3635         exception_exit(prev_state);
3636 }
3637 #endif
3638
3639 /**
3640  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3641  *
3642  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3643  */
3644 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3645 {
3646         sched_preempt_enable_no_resched();
3647         schedule();
3648         preempt_disable();
3649 }
3650
3651 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3652 {
3653         do {
3654                 /*
3655                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3656                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3657                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3658                  * by the function tracer will call this function again and
3659                  * cause infinite recursion.
3660                  *
3661                  * Preemption must be disabled here before the function
3662                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3663                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3664                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3665                  * which can also be traced by the function tracer.
3666                  */
3667                 preempt_disable_notrace();
3668                 preempt_latency_start(1);
3669                 __schedule(true);
3670                 preempt_latency_stop(1);
3671                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3672
3673                 /*
3674                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3675                  * between schedule and now.
3676                  */
3677         } while (need_resched());
3678 }
3679
3680 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3681 /*
3682  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3683  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3684  * occur there and call schedule directly.
3685  */
3686 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3687 {
3688         /*
3689          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3690          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3691          */
3692         if (likely(!preemptible()))
3693                 return;
3694
3695         preempt_schedule_common();
3696 }
3697 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3698 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3699
3700 /**
3701  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3702  *
3703  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3704  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3705  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3706  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3707  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3708  * to be called when the system is still in usermode.
3709  *
3710  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3711  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3712  * calling the scheduler.
3713  */
3714 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3715 {
3716         enum ctx_state prev_ctx;
3717
3718         if (likely(!preemptible()))
3719                 return;
3720
3721         do {
3722                 /*
3723                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3724                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3725                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3726                  * by the function tracer will call this function again and
3727                  * cause infinite recursion.
3728                  *
3729                  * Preemption must be disabled here before the function
3730                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3731                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3732                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3733                  * which can also be traced by the function tracer.
3734                  */
3735                 preempt_disable_notrace();
3736                 preempt_latency_start(1);
3737                 /*
3738                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3739                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3740                  * an infinite recursion.
3741                  */
3742                 prev_ctx = exception_enter();
3743                 __schedule(true);
3744                 exception_exit(prev_ctx);
3745
3746                 preempt_latency_stop(1);
3747                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3748         } while (need_resched());
3749 }
3750 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3751
3752 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3753
3754 /*
3755  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3756  * off of irq context.
3757  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3758  * protect us against recursive calling from irq.
3759  */
3760 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3761 {
3762         enum ctx_state prev_state;
3763
3764         /* Catch callers which need to be fixed */
3765         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3766
3767         prev_state = exception_enter();
3768
3769         do {
3770                 preempt_disable();
3771                 local_irq_enable();
3772                 __schedule(true);
3773                 local_irq_disable();
3774                 sched_preempt_enable_no_resched();
3775         } while (need_resched());
3776
3777         exception_exit(prev_state);
3778 }
3779
3780 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3781                           void *key)
3782 {
3783         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3784 }
3785 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3786
3787 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3788
3789 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3790 {
3791         if (pi_task)
3792                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3793
3794         return prio;
3795 }
3796
3797 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3798 {
3799         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3800
3801         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3802 }
3803
3804 /*
3805  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3806  * @p: task to boost
3807  * @pi_task: donor task
3808  *
3809  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3810  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3811  *
3812  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3813  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3814  */
3815 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3816 {
3817         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3818                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3819         const struct sched_class *prev_class;
3820         struct rq_flags rf;
3821         struct rq *rq;
3822
3823         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3824         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3825
3826         /*
3827          * If nothing changed; bail early.
3828          */
3829         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3830                 return;
3831
3832         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3833         update_rq_clock(rq);
3834         /*
3835          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3836          * either lock.
3837          *
3838          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3839          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3840          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3841          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3842          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3843          */
3844         p->pi_top_task = pi_task;
3845
3846         /*
3847          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3848          */
3849         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3850                 goto out_unlock;
3851
3852         /*
3853          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3854          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3855          *
3856          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3857          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3858          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3859          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3860          * with interrupts disabled and will complete the lock
3861          * protected section without being interrupted. So there is no
3862          * real need to boost.
3863          */
3864         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3865                 WARN_ON(p != rq->curr);
3866                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3867                 goto out_unlock;
3868         }
3869
3870         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3871         oldprio = p->prio;
3872
3873         if (oldprio == prio)
3874                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3875
3876         prev_class = p->sched_class;
3877         queued = task_on_rq_queued(p);
3878         running = task_current(rq, p);
3879         if (queued)
3880                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3881         if (running)
3882                 put_prev_task(rq, p);
3883
3884         /*
3885          * Boosting condition are:
3886          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3887          *      --> -dl task blocks on mutex A
3888          *
3889          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3890          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3891          *          running task
3892          */
3893         if (dl_prio(prio)) {
3894                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3895                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3896                         p->dl.dl_boosted = 1;
3897                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3898                 } else
3899                         p->dl.dl_boosted = 0;
3900                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3901         } else if (rt_prio(prio)) {
3902                 if (dl_prio(oldprio))
3903                         p->dl.dl_boosted = 0;
3904                 if (oldprio < prio)
3905                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3906                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3907         } else {
3908                 if (dl_prio(oldprio))
3909                         p->dl.dl_boosted = 0;
3910                 if (rt_prio(oldprio))
3911                         p->rt.timeout = 0;
3912                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3913         }
3914
3915         p->prio = prio;
3916
3917         if (queued)
3918                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3919         if (running)
3920                 set_curr_task(rq, p);
3921
3922         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3923 out_unlock:
3924         /* Avoid rq from going away on us: */
3925         preempt_disable();
3926         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3927
3928         balance_callback(rq);
3929         preempt_enable();
3930 }
3931 #else
3932 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3933 {
3934         return prio;
3935 }
3936 #endif
3937
3938 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3939 {
3940         bool queued, running;
3941         int old_prio, delta;
3942         struct rq_flags rf;
3943         struct rq *rq;
3944
3945         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3946                 return;
3947         /*
3948          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3949          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3950          */
3951         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3952         update_rq_clock(rq);
3953
3954         /*
3955          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3956          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3957          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3958          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3959          */
3960         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3961                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3962                 goto out_unlock;
3963         }
3964         queued = task_on_rq_queued(p);
3965         running = task_current(rq, p);
3966         if (queued)
3967                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3968         if (running)
3969                 put_prev_task(rq, p);
3970
3971         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3972         set_load_weight(p, true);
3973         old_prio = p->prio;
3974         p->prio = effective_prio(p);
3975         delta = p->prio - old_prio;
3976
3977         if (queued) {
3978                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3979                 /*
3980                  * If the task increased its priority or is running and
3981                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3982                  */
3983                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3984                         resched_curr(rq);
3985         }
3986         if (running)
3987                 set_curr_task(rq, p);
3988 out_unlock:
3989         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3990 }
3991 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3992
3993 /*
3994  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3995  * @p: task
3996  * @nice: nice value
3997  */
3998 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3999 {
4000         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
4001         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
4002
4003         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4004                 capable(CAP_SYS_NICE));
4005 }
4006
4007 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4008
4009 /*
4010  * sys_nice - change the priority of the current process.
4011  * @increment: priority increment
4012  *
4013  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4014  * does similar things.
4015  */
4016 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4017 {
4018         long nice, retval;
4019
4020         /*
4021          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4022          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4023          * and we have a single winner.
4024          */
4025         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
4026         nice = task_nice(current) + increment;
4027
4028         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4029         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4030                 return -EPERM;
4031
4032         retval = security_task_setnice(current, nice);
4033         if (retval)
4034                 return retval;
4035
4036         set_user_nice(current, nice);
4037         return 0;
4038 }
4039
4040 #endif
4041
4042 /**
4043  * task_prio - return the priority value of a given task.
4044  * @p: the task in question.
4045  *
4046  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4047  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4048  * around 0, value goes from -16 to +15.
4049  */
4050 int task_prio(const struct task_struct *p)
4051 {
4052         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4053 }
4054
4055 /**
4056  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4057  * @cpu: the processor in question.
4058  *
4059  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4060  */
4061 int idle_cpu(int cpu)
4062 {
4063         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4064
4065         if (rq->curr != rq->idle)
4066                 return 0;
4067
4068         if (rq->nr_running)
4069                 return 0;
4070
4071 #ifdef CONFIG_SMP
4072         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4073                 return 0;
4074 #endif
4075
4076         return 1;
4077 }
4078
4079 /**
4080  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4081  * @cpu: the processor in question.
4082  *
4083  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4084  */
4085 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4086 {
4087         return cpu_rq(cpu)->idle;
4088 }
4089
4090 /**
4091  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4092  * @pid: the pid in question.
4093  *
4094  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4095  */
4096 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4097 {
4098         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4099 }
4100
4101 /*
4102  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4103  * it calls know not to change it.
4104  */
4105 #define SETPARAM_POLICY -1
4106
4107 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4108                 const struct sched_attr *attr)
4109 {
4110         int policy = attr->sched_policy;
4111
4112         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4113                 policy = p->policy;
4114
4115         p->policy = policy;
4116
4117         if (dl_policy(policy))
4118                 __setparam_dl(p, attr);
4119         else if (fair_policy(policy))
4120                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4121
4122         /*
4123          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4124          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4125          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4126          */
4127         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4128         p->normal_prio = normal_prio(p);
4129         set_load_weight(p, true);
4130 }
4131
4132 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4133 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4134                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4135 {
4136         __setscheduler_params(p, attr);
4137
4138         /*
4139          * Keep a potential priority boosting if called from
4140          * sched_setscheduler().
4141          */
4142         p->prio = normal_prio(p);
4143         if (keep_boost)
4144                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4145
4146         if (dl_prio(p->prio))
4147                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4148         else if (rt_prio(p->prio))
4149                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4150         else
4151                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4152 }
4153
4154 /*
4155  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4156  */
4157 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4158 {
4159         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4160         bool match;
4161
4162         rcu_read_lock();
4163         pcred = __task_cred(p);
4164         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4165                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4166         rcu_read_unlock();
4167         return match;
4168 }
4169
4170 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4171                                 const struct sched_attr *attr,
4172                                 bool user, bool pi)
4173 {
4174         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4175                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4176         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4177         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4178         const struct sched_class *prev_class;
4179         struct rq_flags rf;
4180         int reset_on_fork;
4181         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4182         struct rq *rq;
4183
4184         /* The pi code expects interrupts enabled */
4185         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4186 recheck:
4187         /* Double check policy once rq lock held: */
4188         if (policy < 0) {
4189                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4190                 policy = oldpolicy = p->policy;
4191         } else {
4192                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4193
4194                 if (!valid_policy(policy))
4195                         return -EINVAL;
4196         }
4197
4198         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4199                 return -EINVAL;
4200
4201         /*
4202          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4203          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4204          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4205          */
4206         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4207             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4208                 return -EINVAL;
4209         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4210             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4211                 return -EINVAL;
4212
4213         /*
4214          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4215          */
4216         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4217                 if (fair_policy(policy)) {
4218                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4219                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4220                                 return -EPERM;
4221                 }
4222
4223                 if (rt_policy(policy)) {
4224                         unsigned long rlim_rtprio =
4225                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4226
4227                         /* Can't set/change the rt policy: */
4228                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4229                                 return -EPERM;
4230
4231                         /* Can't increase priority: */
4232                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4233                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4234                                 return -EPERM;
4235                 }
4236
4237                  /*
4238                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4239                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4240                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4241                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4242                   */
4243                 if (dl_policy(policy))
4244                         return -EPERM;
4245
4246                 /*
4247                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4248                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4249                  */
4250                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4251                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4252                                 return -EPERM;
4253                 }
4254
4255                 /* Can't change other user's priorities: */
4256                 if (!check_same_owner(p))
4257                         return -EPERM;
4258
4259                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4260                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4261                         return -EPERM;
4262         }
4263
4264         if (user) {
4265                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4266                         return -EINVAL;
4267
4268                 retval = security_task_setscheduler(p);
4269                 if (retval)
4270                         return retval;
4271         }
4272
4273         /*
4274          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4275          * changing the priority of the task:
4276          *
4277          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4278          * runqueue lock must be held.
4279          */
4280         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4281         update_rq_clock(rq);
4282
4283         /*
4284          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4285          */
4286         if (p == rq->stop) {
4287                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4288                 return -EINVAL;
4289         }
4290
4291         /*
4292          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4293          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4294          */
4295         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4296                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4297                         goto change;
4298                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4299                         goto change;
4300                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4301                         goto change;
4302
4303                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4304                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4305                 return 0;
4306         }
4307 change:
4308
4309         if (user) {
4310 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4311                 /*
4312                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4313                  * assigned.
4314                  */
4315                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4316                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4317                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4318                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4319                         return -EPERM;
4320                 }
4321 #endif
4322 #ifdef CONFIG_SMP
4323                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4324                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4325                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4326
4327                         /*
4328                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4329                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4330                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4331                          */
4332                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4333                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4334                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4335                                 return -EPERM;
4336                         }
4337                 }
4338 #endif
4339         }
4340
4341         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4342         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4343                 policy = oldpolicy = -1;
4344                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4345                 goto recheck;
4346         }
4347
4348         /*
4349          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4350          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4351          * is available.
4352          */
4353         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4354                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4355                 return -EBUSY;
4356         }
4357
4358         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4359         oldprio = p->prio;
4360
4361         if (pi) {
4362                 /*
4363                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4364                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4365                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4366                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4367                  * itself.
4368                  */
4369                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4370                 if (new_effective_prio == oldprio)
4371                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4372         }
4373
4374         queued = task_on_rq_queued(p);
4375         running = task_current(rq, p);
4376         if (queued)
4377                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4378         if (running)
4379                 put_prev_task(rq, p);
4380
4381         prev_class = p->sched_class;
4382         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4383
4384         if (queued) {
4385                 /*
4386                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4387                  * increased (user space view).
4388                  */
4389                 if (oldprio < p->prio)
4390                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4391
4392                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4393         }
4394         if (running)
4395                 set_curr_task(rq, p);
4396
4397         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4398
4399         /* Avoid rq from going away on us: */
4400         preempt_disable();
4401         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4402
4403         if (pi)
4404                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4405
4406         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4407         balance_callback(rq);
4408         preempt_enable();
4409
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4414                                const struct sched_param *param, bool check)
4415 {
4416         struct sched_attr attr = {
4417                 .sched_policy   = policy,
4418                 .sched_priority = param->sched_priority,
4419                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4420         };
4421
4422         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4423         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4424                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4425                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4426                 attr.sched_policy = policy;
4427         }
4428
4429         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4430 }
4431 /**
4432  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4433  * @p: the task in question.
4434  * @policy: new policy.
4435  * @param: structure containing the new RT priority.
4436  *
4437  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4438  *
4439  * NOTE that the task may be already dead.
4440  */
4441 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4442                        const struct sched_param *param)
4443 {
4444         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4447
4448 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4449 {
4450         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4451 }
4452 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4453
4454 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4455 {
4456         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4457 }
4458
4459 /**
4460  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4461  * @p: the task in question.
4462  * @policy: new policy.
4463  * @param: structure containing the new RT priority.
4464  *
4465  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4466  * current context has permission.  For example, this is needed in
4467  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4468  * but our caller might not have that capability.
4469  *
4470  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4471  */
4472 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4473                                const struct sched_param *param)
4474 {
4475         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4476 }
4477 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4478
4479 static int
4480 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4481 {
4482         struct sched_param lparam;
4483         struct task_struct *p;
4484         int retval;
4485
4486         if (!param || pid < 0)
4487                 return -EINVAL;
4488         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4489                 return -EFAULT;
4490
4491         rcu_read_lock();
4492         retval = -ESRCH;
4493         p = find_process_by_pid(pid);
4494         if (p != NULL)
4495                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4496         rcu_read_unlock();
4497
4498         return retval;
4499 }
4500
4501 /*
4502  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4503  */
4504 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4505 {
4506         u32 size;
4507         int ret;
4508
4509         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4510                 return -EFAULT;
4511
4512         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4513         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4514
4515         ret = get_user(size, &uattr->size);
4516         if (ret)
4517                 return ret;
4518
4519         /* Bail out on silly large: */
4520         if (size > PAGE_SIZE)
4521                 goto err_size;
4522
4523         /* ABI compatibility quirk: */
4524         if (!size)
4525                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4526
4527         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4528                 goto err_size;
4529
4530         /*
4531          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4532          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4533          * user-space does not rely on any kernel feature
4534          * extensions we dont know about yet.
4535          */
4536         if (size > sizeof(*attr)) {
4537                 unsigned char __user *addr;
4538                 unsigned char __user *end;
4539                 unsigned char val;
4540
4541                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4542                 end  = (void __user *)uattr + size;
4543
4544                 for (; addr < end; addr++) {
4545                         ret = get_user(val, addr);
4546                         if (ret)
4547                                 return ret;
4548                         if (val)
4549                                 goto err_size;
4550                 }
4551                 size = sizeof(*attr);
4552         }
4553
4554         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4555         if (ret)
4556                 return -EFAULT;
4557
4558         /*
4559          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4560          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4561          */
4562         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4563
4564         return 0;
4565
4566 err_size:
4567         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4568         return -E2BIG;
4569 }
4570
4571 /**
4572  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4573  * @pid: the pid in question.
4574  * @policy: new policy.
4575  * @param: structure containing the new RT priority.
4576  *
4577  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4578  */
4579 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4580 {
4581         if (policy < 0)
4582                 return -EINVAL;
4583
4584         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4585 }
4586
4587 /**
4588  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4589  * @pid: the pid in question.
4590  * @param: structure containing the new RT priority.
4591  *
4592  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4593  */
4594 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4595 {
4596         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4597 }
4598
4599 /**
4600  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4601  * @pid: the pid in question.
4602  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4603  * @flags: for future extension.
4604  */
4605 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4606                                unsigned int, flags)
4607 {
4608         struct sched_attr attr;
4609         struct task_struct *p;
4610         int retval;
4611
4612         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4613                 return -EINVAL;
4614
4615         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4616         if (retval)
4617                 return retval;
4618
4619         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4620                 return -EINVAL;
4621
4622         rcu_read_lock();
4623         retval = -ESRCH;
4624         p = find_process_by_pid(pid);
4625         if (p != NULL)
4626                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4627         rcu_read_unlock();
4628
4629         return retval;
4630 }
4631
4632 /**
4633  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4634  * @pid: the pid in question.
4635  *
4636  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4637  * code.
4638  */
4639 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4640 {
4641         struct task_struct *p;
4642         int retval;
4643
4644         if (pid < 0)
4645                 return -EINVAL;
4646
4647         retval = -ESRCH;
4648         rcu_read_lock();
4649         p = find_process_by_pid(pid);
4650         if (p) {
4651                 retval = security_task_getscheduler(p);
4652                 if (!retval)
4653                         retval = p->policy
4654                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4655         }
4656         rcu_read_unlock();
4657         return retval;
4658 }
4659
4660 /**
4661  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4662  * @pid: the pid in question.
4663  * @param: structure containing the RT priority.
4664  *
4665  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4666  * code.
4667  */
4668 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4669 {
4670         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4671         struct task_struct *p;
4672         int retval;
4673
4674         if (!param || pid < 0)
4675                 return -EINVAL;
4676
4677         rcu_read_lock();
4678         p = find_process_by_pid(pid);
4679         retval = -ESRCH;
4680         if (!p)
4681                 goto out_unlock;
4682
4683         retval = security_task_getscheduler(p);
4684         if (retval)
4685                 goto out_unlock;
4686
4687         if (task_has_rt_policy(p))
4688                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4689         rcu_read_unlock();
4690
4691         /*
4692          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4693          */
4694         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4695
4696         return retval;
4697
4698 out_unlock:
4699         rcu_read_unlock();
4700         return retval;
4701 }
4702
4703 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4704                            struct sched_attr *attr,
4705                            unsigned int usize)
4706 {
4707         int ret;
4708
4709         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4710                 return -EFAULT;
4711
4712         /*
4713          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4714          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4715          * user-space does not get uncomplete information.
4716          */
4717         if (usize < sizeof(*attr)) {
4718                 unsigned char *addr;
4719                 unsigned char *end;
4720
4721                 addr = (void *)attr + usize;
4722                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4723
4724                 for (; addr < end; addr++) {
4725                         if (*addr)
4726                                 return -EFBIG;
4727                 }
4728
4729                 attr->size = usize;
4730         }
4731
4732         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4733         if (ret)
4734                 return -EFAULT;
4735
4736         return 0;
4737 }
4738
4739 /**
4740  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4741  * @pid: the pid in question.
4742  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4743  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4744  * @flags: for future extension.
4745  */
4746 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4747                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4748 {
4749         struct sched_attr attr = {
4750                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4751         };
4752         struct task_struct *p;
4753         int retval;
4754
4755         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4756             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4757                 return -EINVAL;
4758
4759         rcu_read_lock();
4760         p = find_process_by_pid(pid);
4761         retval = -ESRCH;
4762         if (!p)
4763                 goto out_unlock;
4764
4765         retval = security_task_getscheduler(p);
4766         if (retval)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         attr.sched_policy = p->policy;
4770         if (p->sched_reset_on_fork)
4771                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4772         if (task_has_dl_policy(p))
4773                 __getparam_dl(p, &attr);
4774         else if (task_has_rt_policy(p))
4775                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4776         else
4777                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4778
4779         rcu_read_unlock();
4780
4781         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4782         return retval;
4783
4784 out_unlock:
4785         rcu_read_unlock();
4786         return retval;
4787 }
4788
4789 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4790 {
4791         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4792         struct task_struct *p;
4793         int retval;
4794
4795         rcu_read_lock();
4796
4797         p = find_process_by_pid(pid);
4798         if (!p) {
4799                 rcu_read_unlock();
4800                 return -ESRCH;
4801         }
4802
4803         /* Prevent p going away */
4804         get_task_struct(p);
4805         rcu_read_unlock();
4806
4807         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4808                 retval = -EINVAL;
4809                 goto out_put_task;
4810         }
4811         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4812                 retval = -ENOMEM;
4813                 goto out_put_task;
4814         }
4815         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4816                 retval = -ENOMEM;
4817                 goto out_free_cpus_allowed;
4818         }
4819         retval = -EPERM;
4820         if (!check_same_owner(p)) {
4821                 rcu_read_lock();
4822                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4823                         rcu_read_unlock();
4824                         goto out_free_new_mask;
4825                 }
4826                 rcu_read_unlock();
4827         }
4828
4829         retval = security_task_setscheduler(p);
4830         if (retval)
4831                 goto out_free_new_mask;
4832
4833
4834         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4835         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4836
4837         /*
4838          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4839          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4840          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4841          * root_domain.
4842          */
4843 #ifdef CONFIG_SMP
4844         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4845                 rcu_read_lock();
4846                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4847                         retval = -EBUSY;
4848                         rcu_read_unlock();
4849                         goto out_free_new_mask;
4850                 }
4851                 rcu_read_unlock();
4852         }
4853 #endif
4854 again:
4855         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4856
4857         if (!retval) {
4858                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4859                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4860                         /*
4861                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4862                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4863                          * cpuset's cpus_allowed
4864                          */
4865                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4866                         goto again;
4867                 }
4868         }
4869 out_free_new_mask:
4870         free_cpumask_var(new_mask);
4871 out_free_cpus_allowed:
4872         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4873 out_put_task:
4874         put_task_struct(p);
4875         return retval;
4876 }
4877
4878 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4879                              struct cpumask *new_mask)
4880 {
4881         if (len < cpumask_size())
4882                 cpumask_clear(new_mask);
4883         else if (len > cpumask_size())
4884                 len = cpumask_size();
4885
4886         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4887 }
4888
4889 /**
4890  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4891  * @pid: pid of the process
4892  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4893  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4894  *
4895  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4896  */
4897 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4898                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4899 {
4900         cpumask_var_t new_mask;
4901         int retval;
4902
4903         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4904                 return -ENOMEM;
4905
4906         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4907         if (retval == 0)
4908                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4909         free_cpumask_var(new_mask);
4910         return retval;
4911 }
4912
4913 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4914 {
4915         struct task_struct *p;
4916         unsigned long flags;
4917         int retval;
4918
4919         rcu_read_lock();
4920
4921         retval = -ESRCH;
4922         p = find_process_by_pid(pid);
4923         if (!p)
4924                 goto out_unlock;
4925
4926         retval = security_task_getscheduler(p);
4927         if (retval)
4928                 goto out_unlock;
4929
4930         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4931         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4932         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4933
4934 out_unlock:
4935         rcu_read_unlock();
4936
4937         return retval;
4938 }
4939
4940 /**
4941  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4942  * @pid: pid of the process
4943  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4944  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4945  *
4946  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4947  * error code otherwise.
4948  */
4949 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4950                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4951 {
4952         int ret;
4953         cpumask_var_t mask;
4954
4955         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4956                 return -EINVAL;
4957         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4958                 return -EINVAL;
4959
4960         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4961                 return -ENOMEM;
4962
4963         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4964         if (ret == 0) {
4965                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4966
4967                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4968                         ret = -EFAULT;
4969                 else
4970                         ret = retlen;
4971         }
4972         free_cpumask_var(mask);
4973
4974         return ret;
4975 }
4976
4977 /**
4978  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4979  *
4980  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4981  * other threads running on this CPU then this function will return.
4982  *
4983  * Return: 0.
4984  */
4985 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4986 {
4987         struct rq_flags rf;
4988         struct rq *rq;
4989
4990         local_irq_disable();
4991         rq = this_rq();
4992         rq_lock(rq, &rf);
4993
4994         schedstat_inc(rq->yld_count);
4995         current->sched_class->yield_task(rq);
4996
4997         /*
4998          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4999          * no need to preempt or enable interrupts:
5000          */
5001         preempt_disable();
5002         rq_unlock(rq, &rf);
5003         sched_preempt_enable_no_resched();
5004
5005         schedule();
5006
5007         return 0;
5008 }
5009
5010 #ifndef CONFIG_PREEMPT
5011 int __sched _cond_resched(void)
5012 {
5013         if (should_resched(0)) {
5014                 preempt_schedule_common();
5015                 return 1;
5016         }
5017         rcu_all_qs();
5018         return 0;
5019 }
5020 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5021 #endif
5022
5023 /*
5024  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5025  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5026  *
5027  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5028  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5029  * spin_unlock(), once by hand).
5030  */
5031 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5032 {
5033         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5034         int ret = 0;
5035
5036         lockdep_assert_held(lock);
5037
5038         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5039                 spin_unlock(lock);
5040                 if (resched)
5041                         preempt_schedule_common();
5042                 else
5043                         cpu_relax();
5044                 ret = 1;
5045                 spin_lock(lock);
5046         }
5047         return ret;
5048 }
5049 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5050
5051 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5052 {
5053         BUG_ON(!in_softirq());
5054
5055         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
5056                 local_bh_enable();
5057                 preempt_schedule_common();
5058                 local_bh_disable();
5059                 return 1;
5060         }
5061         return 0;
5062 }
5063 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5064
5065 /**
5066  * yield - yield the current processor to other threads.
5067  *
5068  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5069  *
5070  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5071  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5072  * it, its already broken.
5073  *
5074  * Typical broken usage is:
5075  *
5076  * while (!event)
5077  *      yield();
5078  *
5079  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5080  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5081  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5082  *
5083  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5084  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5085  * If you still want to use yield(), do not!
5086  */
5087 void __sched yield(void)
5088 {
5089         set_current_state(TASK_RUNNING);
5090         sys_sched_yield();
5091 }
5092 EXPORT_SYMBOL(yield);
5093
5094 /**
5095  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5096  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5097  * processor it's on.
5098  * @p: target task
5099  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5100  *
5101  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5102  * can't go away on us before we can do any checks.
5103  *
5104  * Return:
5105  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5106  *      false (0) if we failed to boost the target.
5107  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5108  */
5109 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5110 {
5111         struct task_struct *curr = current;
5112         struct rq *rq, *p_rq;
5113         unsigned long flags;
5114         int yielded = 0;
5115
5116         local_irq_save(flags);
5117         rq = this_rq();
5118
5119 again:
5120         p_rq = task_rq(p);
5121         /*
5122          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5123          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5124          */
5125         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5126                 yielded = -ESRCH;
5127                 goto out_irq;
5128         }
5129
5130         double_rq_lock(rq, p_rq);
5131         if (task_rq(p) != p_rq) {
5132                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5133                 goto again;
5134         }
5135
5136         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5137                 goto out_unlock;
5138
5139         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5140                 goto out_unlock;
5141
5142         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5143                 goto out_unlock;
5144
5145         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5146         if (yielded) {
5147                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5148                 /*
5149                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5150                  * fairness.
5151                  */
5152                 if (preempt && rq != p_rq)
5153                         resched_curr(p_rq);
5154         }
5155
5156 out_unlock:
5157         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5158 out_irq:
5159         local_irq_restore(flags);
5160
5161         if (yielded > 0)
5162                 schedule();
5163
5164         return yielded;
5165 }
5166 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5167
5168 int io_schedule_prepare(void)
5169 {
5170         int old_iowait = current->in_iowait;
5171
5172         current->in_iowait = 1;
5173         blk_schedule_flush_plug(current);
5174
5175         return old_iowait;
5176 }
5177
5178 void io_schedule_finish(int token)
5179 {
5180         current->in_iowait = token;
5181 }
5182
5183 /*
5184  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5185  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5186  */
5187 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5188 {
5189         int token;
5190         long ret;
5191
5192         token = io_schedule_prepare();
5193         ret = schedule_timeout(timeout);
5194         io_schedule_finish(token);
5195
5196         return ret;
5197 }
5198 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5199
5200 void io_schedule(void)
5201 {
5202         int token;
5203
5204         token = io_schedule_prepare();
5205         schedule();
5206         io_schedule_finish(token);
5207 }
5208 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5209
5210 /**
5211  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5212  * @policy: scheduling class.
5213  *
5214  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5215  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5216  * On failure, a negative error code is returned.
5217  */
5218 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5219 {
5220         int ret = -EINVAL;
5221
5222         switch (policy) {
5223         case SCHED_FIFO:
5224         case SCHED_RR:
5225                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5226                 break;
5227         case SCHED_DEADLINE:
5228         case SCHED_NORMAL:
5229         case SCHED_BATCH:
5230         case SCHED_IDLE:
5231                 ret = 0;
5232                 break;
5233         }
5234         return ret;
5235 }
5236
5237 /**
5238  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5239  * @policy: scheduling class.
5240  *
5241  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5242  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5243  * On failure, a negative error code is returned.
5244  */
5245 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5246 {
5247         int ret = -EINVAL;
5248
5249         switch (policy) {
5250         case SCHED_FIFO:
5251         case SCHED_RR:
5252                 ret = 1;
5253                 break;
5254         case SCHED_DEADLINE:
5255         case SCHED_NORMAL:
5256         case SCHED_BATCH:
5257         case SCHED_IDLE:
5258                 ret = 0;
5259         }
5260         return ret;
5261 }
5262
5263 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5264 {
5265         struct task_struct *p;
5266         unsigned int time_slice;
5267         struct rq_flags rf;
5268         struct rq *rq;
5269         int retval;
5270
5271         if (pid < 0)
5272                 return -EINVAL;
5273
5274         retval = -ESRCH;
5275         rcu_read_lock();
5276         p = find_process_by_pid(pid);
5277         if (!p)
5278                 goto out_unlock;
5279
5280         retval = security_task_getscheduler(p);
5281         if (retval)
5282                 goto out_unlock;
5283
5284         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5285         time_slice = 0;
5286         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5287                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5288         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5289
5290         rcu_read_unlock();
5291         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5292         return 0;
5293
5294 out_unlock:
5295         rcu_read_unlock();
5296         return retval;
5297 }
5298
5299 /**
5300  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5301  * @pid: pid of the process.
5302  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5303  *
5304  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5305  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5306  *
5307  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5308  * an error code.
5309  */
5310 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5311                 struct timespec __user *, interval)
5312 {
5313         struct timespec64 t;
5314         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5315
5316         if (retval == 0)
5317                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5318
5319         return retval;
5320 }
5321
5322 #ifdef CONFIG_COMPAT
5323 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5324                        compat_pid_t, pid,
5325                        struct compat_timespec __user *, interval)
5326 {
5327         struct timespec64 t;
5328         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5329
5330         if (retval == 0)
5331                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5332         return retval;
5333 }
5334 #endif
5335
5336 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5337 {
5338         unsigned long free = 0;
5339         int ppid;
5340
5341         if (!try_get_task_stack(p))
5342                 return;
5343
5344         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5345
5346         if (p->state == TASK_RUNNING)
5347                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5348 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5349         free = stack_not_used(p);
5350 #endif
5351         ppid = 0;
5352         rcu_read_lock();
5353         if (pid_alive(p))
5354                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5355         rcu_read_unlock();
5356         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5357                 task_pid_nr(p), ppid,
5358                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5359
5360         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5361         show_stack(p, NULL);
5362         put_task_stack(p);
5363 }
5364 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5365
5366 static inline bool
5367 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5368 {
5369         /* no filter, everything matches */
5370         if (!state_filter)
5371                 return true;
5372
5373         /* filter, but doesn't match */
5374         if (!(p->state & state_filter))
5375                 return false;
5376
5377         /*
5378          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5379          * TASK_KILLABLE).
5380          */
5381         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5382                 return false;
5383
5384         return true;
5385 }
5386
5387
5388 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5389 {
5390         struct task_struct *g, *p;
5391
5392 #if BITS_PER_LONG == 32
5393         printk(KERN_INFO
5394                 "  task                PC stack   pid father\n");
5395 #else
5396         printk(KERN_INFO
5397                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5398 #endif
5399         rcu_read_lock();
5400         for_each_process_thread(g, p) {
5401                 /*
5402                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5403                  * console might take a lot of time:
5404                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5405                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5406                  * an IPI.
5407                  */
5408                 touch_nmi_watchdog();
5409                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5410                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5411                         sched_show_task(p);
5412         }
5413
5414 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5415         if (!state_filter)
5416                 sysrq_sched_debug_show();
5417 #endif
5418         rcu_read_unlock();
5419         /*
5420          * Only show locks if all tasks are dumped:
5421          */
5422         if (!state_filter)
5423                 debug_show_all_locks();
5424 }
5425
5426 /**
5427  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5428  * @idle: task in question
5429  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5430  *
5431  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5432  * flag, to make booting more robust.
5433  */
5434 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5435 {
5436         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5437         unsigned long flags;
5438
5439         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5440         raw_spin_lock(&rq->lock);
5441
5442         __sched_fork(0, idle);
5443         idle->state = TASK_RUNNING;
5444         idle->se.exec_start = sched_clock();
5445         idle->flags |= PF_IDLE;
5446
5447         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5448
5449 #ifdef CONFIG_SMP
5450         /*
5451          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5452          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5453          *
5454          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5455          */
5456         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5457 #endif
5458         /*
5459          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5460          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5461          * lockdep check in task_group() will fail.
5462          *
5463          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5464          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5465          *
5466          * Silence PROVE_RCU
5467          */
5468         rcu_read_lock();
5469         __set_task_cpu(idle, cpu);
5470         rcu_read_unlock();
5471
5472         rq->curr = rq->idle = idle;
5473         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5474 #ifdef CONFIG_SMP
5475         idle->on_cpu = 1;
5476 #endif
5477         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5478         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5479
5480         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5481         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5482
5483         /*
5484          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5485          */
5486         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5487         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5488         vtime_init_idle(idle, cpu);
5489 #ifdef CONFIG_SMP
5490         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5491 #endif
5492 }
5493
5494 #ifdef CONFIG_SMP
5495
5496 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5497                               const struct cpumask *trial)
5498 {
5499         int ret = 1;
5500
5501         if (!cpumask_weight(cur))
5502                 return ret;
5503
5504         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5505
5506         return ret;
5507 }
5508
5509 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5510                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5511 {
5512         int ret = 0;
5513
5514         /*
5515          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5516          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5517          * affinity and isolating such threads by their set of
5518          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5519          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5520          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5521          * before cpus_allowed may be changed.
5522          */
5523         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5524                 ret = -EINVAL;
5525                 goto out;
5526         }
5527
5528         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5529                                               cs_cpus_allowed))
5530                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5531
5532 out:
5533         return ret;
5534 }
5535
5536 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5537
5538 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5539 /* Migrate current task p to target_cpu */
5540 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5541 {
5542         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5543         int curr_cpu = task_cpu(p);
5544
5545         if (curr_cpu == target_cpu)
5546                 return 0;
5547
5548         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5549                 return -EINVAL;
5550
5551         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5552
5553         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5554         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5555 }
5556
5557 /*
5558  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5559  * tasks on the runqueues
5560  */
5561 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5562 {
5563         bool queued, running;
5564         struct rq_flags rf;
5565         struct rq *rq;
5566
5567         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5568         queued = task_on_rq_queued(p);
5569         running = task_current(rq, p);
5570
5571         if (queued)
5572                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5573         if (running)
5574                 put_prev_task(rq, p);
5575
5576         p->numa_preferred_nid = nid;
5577
5578         if (queued)
5579                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5580         if (running)
5581                 set_curr_task(rq, p);
5582         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5583 }
5584 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5585
5586 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5587 /*
5588  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5589  * offline.
5590  */
5591 void idle_task_exit(void)
5592 {
5593         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5594
5595         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5596
5597         if (mm != &init_mm) {
5598                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5599                 finish_arch_post_lock_switch();
5600         }
5601         mmdrop(mm);
5602 }
5603
5604 /*
5605  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5606  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5607  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5608  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5609  * calculation.
5610  *
5611  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5612  */
5613 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5614 {
5615         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5616         if (delta)
5617                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5618 }
5619
5620 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5621 {
5622 }
5623
5624 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5625         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5626 };
5627
5628 static struct task_struct fake_task = {
5629         /*
5630          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5631          */
5632         .prio = MAX_PRIO + 1,
5633         .sched_class = &fake_sched_class,
5634 };
5635
5636 /*
5637  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5638  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5639  *
5640  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5641  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5642  * because of lock validation efforts.
5643  */
5644 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5645 {
5646         struct rq *rq = dead_rq;
5647         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5648         struct rq_flags orf = *rf;
5649         int dest_cpu;
5650
5651         /*
5652          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5653          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5654          *
5655          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5656          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5657          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5658          * done here.
5659          */
5660         rq->stop = NULL;
5661
5662         /*
5663          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5664          * class method both need to have an up-to-date
5665          * value of rq->clock[_task]
5666          */
5667         update_rq_clock(rq);
5668
5669         for (;;) {
5670                 /*
5671                  * There's this thread running, bail when that's the only
5672                  * remaining thread:
5673                  */
5674                 if (rq->nr_running == 1)
5675                         break;
5676
5677                 /*
5678                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5679                  */
5680                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5681                 BUG_ON(!next);
5682                 put_prev_task(rq, next);
5683
5684                 /*
5685                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5686                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5687                  * stabilizes the mask.
5688                  *
5689                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5690                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5691                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5692                  */
5693                 rq_unlock(rq, rf);
5694                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5695                 rq_relock(rq, rf);
5696
5697                 /*
5698                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5699                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5700                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5701                  */
5702                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5703                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5704                         continue;
5705                 }
5706
5707                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5708                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5709                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5710                 if (rq != dead_rq) {
5711                         rq_unlock(rq, rf);
5712                         rq = dead_rq;
5713                         *rf = orf;
5714                         rq_relock(rq, rf);
5715                 }
5716                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5717         }
5718
5719         rq->stop = stop;
5720 }
5721 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5722
5723 void set_rq_online(struct rq *rq)
5724 {
5725         if (!rq->online) {
5726                 const struct sched_class *class;
5727
5728                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5729                 rq->online = 1;
5730
5731                 for_each_class(class) {
5732                         if (class->rq_online)
5733                                 class->rq_online(rq);
5734                 }
5735         }
5736 }
5737
5738 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5739 {
5740         if (rq->online) {
5741                 const struct sched_class *class;
5742
5743                 for_each_class(class) {
5744                         if (class->rq_offline)
5745                                 class->rq_offline(rq);
5746                 }
5747
5748                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5749                 rq->online = 0;
5750         }
5751 }
5752
5753 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5754 {
5755         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5756
5757         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5758 }
5759
5760 /*
5761  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5762  */
5763 static int num_cpus_frozen;
5764
5765 /*
5766  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5767  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5768  * around partition_sched_domains().
5769  *
5770  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5771  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5772  */
5773 static void cpuset_cpu_active(void)
5774 {
5775         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5776                 /*
5777                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5778                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5779                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5780                  * domain, ignoring cpusets.
5781                  */
5782                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5783                 if (--num_cpus_frozen)
5784                         return;
5785                 /*
5786                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5787                  * restore the original sched domains by considering the
5788                  * cpuset configurations.
5789                  */
5790                 cpuset_force_rebuild();
5791         }
5792         cpuset_update_active_cpus();
5793 }
5794
5795 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5796 {
5797         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5798                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5799                         return -EBUSY;
5800                 cpuset_update_active_cpus();
5801         } else {
5802                 num_cpus_frozen++;
5803                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5804         }
5805         return 0;
5806 }
5807
5808 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5809 {
5810         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5811         struct rq_flags rf;
5812
5813         set_cpu_active(cpu, true);
5814
5815         if (sched_smp_initialized) {
5816                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5817                 cpuset_cpu_active();
5818         }
5819
5820         /*
5821          * Put the rq online, if not already. This happens:
5822          *
5823          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5824          *    after all CPUs have been brought up.
5825          *
5826          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5827          *    domains.
5828          */
5829         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5830         if (rq->rd) {
5831                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5832                 set_rq_online(rq);
5833         }
5834         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5835
5836         update_max_interval();
5837
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5842 {
5843         int ret;
5844
5845         set_cpu_active(cpu, false);
5846         /*
5847          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5848          * users of this state to go away such that all new such users will
5849          * observe it.
5850          *
5851          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5852          */
5853         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5854
5855         if (!sched_smp_initialized)
5856                 return 0;
5857
5858         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5859         if (ret) {
5860                 set_cpu_active(cpu, true);
5861                 return ret;
5862         }
5863         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5864         return 0;
5865 }
5866
5867 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5868 {
5869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5870
5871         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5872         update_max_interval();
5873 }
5874
5875 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5876 {
5877         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5878         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5879         sched_tick_start(cpu);
5880         return 0;
5881 }
5882
5883 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5884 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5885 {
5886         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5887         struct rq_flags rf;
5888
5889         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5890         sched_ttwu_pending();
5891         sched_tick_stop(cpu);
5892
5893         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5894         if (rq->rd) {
5895                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5896                 set_rq_offline(rq);
5897         }
5898         migrate_tasks(rq, &rf);
5899         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5900         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5901
5902         calc_load_migrate(rq);
5903         update_max_interval();
5904         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5905         hrtick_clear(rq);
5906         return 0;
5907 }
5908 #endif
5909
5910 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5911 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5912
5913 static void sched_init_smt(void)
5914 {
5915         /*
5916          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5917          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5918          */
5919         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5920                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5921 }
5922 #else
5923 static inline void sched_init_smt(void) { }
5924 #endif
5925
5926 void __init sched_init_smp(void)
5927 {
5928         sched_init_numa();
5929
5930         /*
5931          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5932          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5933          * happen.
5934          */
5935         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5936         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5937         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5938
5939         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5940         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5941                 BUG();
5942         sched_init_granularity();
5943
5944         init_sched_rt_class();
5945         init_sched_dl_class();
5946
5947         sched_init_smt();
5948
5949         sched_smp_initialized = true;
5950 }
5951
5952 static int __init migration_init(void)
5953 {
5954         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5955         return 0;
5956 }
5957 early_initcall(migration_init);
5958
5959 #else
5960 void __init sched_init_smp(void)
5961 {
5962         sched_init_granularity();
5963 }
5964 #endif /* CONFIG_SMP */
5965
5966 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5967 {
5968         return in_lock_functions(addr) ||
5969                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5970                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5971 }
5972
5973 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5974 /*
5975  * Default task group.
5976  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5977  */
5978 struct task_group root_task_group;
5979 LIST_HEAD(task_groups);
5980
5981 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5982 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5983 #endif
5984
5985 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5986 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5987
5988 void __init sched_init(void)
5989 {
5990         int i, j;
5991         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5992
5993         sched_clock_init();
5994         wait_bit_init();
5995
5996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5997         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5998 #endif
5999 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6000         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6001 #endif
6002         if (alloc_size) {
6003                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6004
6005 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6006                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6007                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6008
6009                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6010                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6011
6012 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6013 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6014                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6015                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6016
6017                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6018                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6019
6020 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6021         }
6022 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6023         for_each_possible_cpu(i) {
6024                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6025                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6026                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6027                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6028         }
6029 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6030
6031         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6032         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6033
6034 #ifdef CONFIG_SMP
6035         init_defrootdomain();
6036 #endif
6037
6038 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6039         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6040                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6041 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6042
6043 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6044         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6045
6046         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6047         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6048         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6049         autogroup_init(&init_task);
6050 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6051
6052         for_each_possible_cpu(i) {
6053                 struct rq *rq;
6054
6055                 rq = cpu_rq(i);
6056                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6057                 rq->nr_running = 0;
6058                 rq->calc_load_active = 0;
6059                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6060                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6061                 init_rt_rq(&rq->rt);
6062                 init_dl_rq(&rq->dl);
6063 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6064                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6065                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6066                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6067                 /*
6068                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6069                  *
6070                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6071                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6072                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6073                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6074                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6075                  * (se->load.weight).
6076                  *
6077                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6078                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6079                  * then A0's share of the CPU resource is:
6080                  *
6081                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6082                  *
6083                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6084                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6085                  */
6086                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6087                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6088 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6089
6090                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6091 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6092                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6093 #endif
6094
6095                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6096                         rq->cpu_load[j] = 0;
6097
6098 #ifdef CONFIG_SMP
6099                 rq->sd = NULL;
6100                 rq->rd = NULL;
6101                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6102                 rq->balance_callback = NULL;
6103                 rq->active_balance = 0;
6104                 rq->next_balance = jiffies;
6105                 rq->push_cpu = 0;
6106                 rq->cpu = i;
6107                 rq->online = 0;
6108                 rq->idle_stamp = 0;
6109                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6110                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6111
6112                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6113
6114                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6115 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6116                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6117                 rq->nohz_flags = 0;
6118 #endif
6119 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6120                 rq->last_sched_tick = 0;
6121 #endif
6122 #endif /* CONFIG_SMP */
6123                 hrtick_rq_init(rq);
6124                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6125         }
6126
6127         set_load_weight(&init_task, false);
6128
6129         /*
6130          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6131          */
6132         mmgrab(&init_mm);
6133         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6134
6135         /*
6136          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6137          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6138          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6139          * when this runqueue becomes "idle".
6140          */
6141         init_idle(current, smp_processor_id());
6142
6143         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6144
6145 #ifdef CONFIG_SMP
6146         idle_thread_set_boot_cpu();
6147         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6148 #endif
6149         init_sched_fair_class();
6150
6151         init_schedstats();
6152
6153         scheduler_running = 1;
6154 }
6155
6156 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6157 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6158 {
6159         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6160
6161         return (nested == preempt_offset);
6162 }
6163
6164 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6165 {
6166         /*
6167          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6168          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6169          * otherwise we will destroy state.
6170          */
6171         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6172                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6173                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6174                         current->state,
6175                         (void *)current->task_state_change,
6176                         (void *)current->task_state_change);
6177
6178         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6179 }
6180 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6181
6182 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6183 {
6184         /* Ratelimiting timestamp: */
6185         static unsigned long prev_jiffy;
6186
6187         unsigned long preempt_disable_ip;
6188
6189         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6190         rcu_sleep_check();
6191
6192         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6193              !is_idle_task(current)) ||
6194             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6195             oops_in_progress)
6196                 return;
6197
6198         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6199                 return;
6200         prev_jiffy = jiffies;
6201
6202         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6203         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6204
6205         printk(KERN_ERR
6206                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6207                         file, line);
6208         printk(KERN_ERR
6209                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6210                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6211                         current->pid, current->comm);
6212
6213         if (task_stack_end_corrupted(current))
6214                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6215
6216         debug_show_held_locks(current);
6217         if (irqs_disabled())
6218                 print_irqtrace_events(current);
6219         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6220             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6221                 pr_err("Preemption disabled at:");
6222                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6223                 pr_cont("\n");
6224         }
6225         dump_stack();
6226         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6227 }
6228 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6229 #endif
6230
6231 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6232 void normalize_rt_tasks(void)
6233 {
6234         struct task_struct *g, *p;
6235         struct sched_attr attr = {
6236                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6237         };
6238
6239         read_lock(&tasklist_lock);
6240         for_each_process_thread(g, p) {
6241                 /*
6242                  * Only normalize user tasks:
6243                  */
6244                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6245                         continue;
6246
6247                 p->se.exec_start = 0;
6248                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6249                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6250                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6251
6252                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6253                         /*
6254                          * Renice negative nice level userspace
6255                          * tasks back to 0:
6256                          */
6257                         if (task_nice(p) < 0)
6258                                 set_user_nice(p, 0);
6259                         continue;
6260                 }
6261
6262                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6263         }
6264         read_unlock(&tasklist_lock);
6265 }
6266
6267 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6268
6269 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6270 /*
6271  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6272  *
6273  * They can only be called when the whole system has been
6274  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6275  * activity can take place. Using them for anything else would
6276  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6277  * under any other configuration.
6278  */
6279
6280 /**
6281  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6282  * @cpu: the processor in question.
6283  *
6284  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6285  *
6286  * Return: The current task for @cpu.
6287  */
6288 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6289 {
6290         return cpu_curr(cpu);
6291 }
6292
6293 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6294
6295 #ifdef CONFIG_IA64
6296 /**
6297  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6298  * @cpu: the processor in question.
6299  * @p: the task pointer to set.
6300  *
6301  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6302  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6303  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6304  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6305  * and caller must save the original value of the current task (see
6306  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6307  * re-starting the system.
6308  *
6309  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6310  */
6311 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6312 {
6313         cpu_curr(cpu) = p;
6314 }
6315
6316 #endif
6317
6318 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6319 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6320 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6321
6322 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6323 {
6324         free_fair_sched_group(tg);
6325         free_rt_sched_group(tg);
6326         autogroup_free(tg);
6327         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6328 }
6329
6330 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6331 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6332 {
6333         struct task_group *tg;
6334
6335         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6336         if (!tg)
6337                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6338
6339         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6340                 goto err;
6341
6342         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6343                 goto err;
6344
6345         return tg;
6346
6347 err:
6348         sched_free_group(tg);
6349         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6350 }
6351
6352 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6353 {
6354         unsigned long flags;
6355
6356         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6357         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6358
6359         /* Root should already exist: */
6360         WARN_ON(!parent);
6361
6362         tg->parent = parent;
6363         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6364         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6365         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6366
6367         online_fair_sched_group(tg);
6368 }
6369
6370 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6371 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6372 {
6373         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6374         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6375 }
6376
6377 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6378 {
6379         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6380         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6381 }
6382
6383 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6384 {
6385         unsigned long flags;
6386
6387         /* End participation in shares distribution: */
6388         unregister_fair_sched_group(tg);
6389
6390         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6391         list_del_rcu(&tg->list);
6392         list_del_rcu(&tg->siblings);
6393         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6394 }
6395
6396 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6397 {
6398         struct task_group *tg;
6399
6400         /*
6401          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6402          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6403          * to prevent lockdep warnings.
6404          */
6405         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6406                           struct task_group, css);
6407         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6408         tsk->sched_task_group = tg;
6409
6410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6411         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6412                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6413         else
6414 #endif
6415                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6416 }
6417
6418 /*
6419  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6420  *
6421  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6422  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6423  * its new group.
6424  */
6425 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6426 {
6427         int queued, running, queue_flags =
6428                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6429         struct rq_flags rf;
6430         struct rq *rq;
6431
6432         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6433         update_rq_clock(rq);
6434
6435         running = task_current(rq, tsk);
6436         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6437
6438         if (queued)
6439                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6440         if (running)
6441                 put_prev_task(rq, tsk);
6442
6443         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6444
6445         if (queued)
6446                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6447         if (running)
6448                 set_curr_task(rq, tsk);
6449
6450         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6451 }
6452
6453 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6454 {
6455         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6456 }
6457
6458 static struct cgroup_subsys_state *
6459 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6460 {
6461         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6462         struct task_group *tg;
6463
6464         if (!parent) {
6465                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6466                 return &root_task_group.css;
6467         }
6468
6469         tg = sched_create_group(parent);
6470         if (IS_ERR(tg))
6471                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6472
6473         return &tg->css;
6474 }
6475
6476 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6477 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6478 {
6479         struct task_group *tg = css_tg(css);
6480         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6481
6482         if (parent)
6483                 sched_online_group(tg, parent);
6484         return 0;
6485 }
6486
6487 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6488 {
6489         struct task_group *tg = css_tg(css);
6490
6491         sched_offline_group(tg);
6492 }
6493
6494 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6495 {
6496         struct task_group *tg = css_tg(css);
6497
6498         /*
6499          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6500          */
6501         sched_free_group(tg);
6502 }
6503
6504 /*
6505  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6506  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6507  */
6508 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6509 {
6510         struct rq_flags rf;
6511         struct rq *rq;
6512
6513         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6514
6515         update_rq_clock(rq);
6516         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6517
6518         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6519 }
6520
6521 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6522 {
6523         struct task_struct *task;
6524         struct cgroup_subsys_state *css;
6525         int ret = 0;
6526
6527         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6528 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6529                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6530                         return -EINVAL;
6531 #else
6532                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6533                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6534                         return -EINVAL;
6535 #endif
6536                 /*
6537                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6538                  * running, we're sure to observe its full state.
6539                  */
6540                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6541                 /*
6542                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6543                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6544                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6545                  */
6546                 if (task->state == TASK_NEW)
6547                         ret = -EINVAL;
6548                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6549
6550                 if (ret)
6551                         break;
6552         }
6553         return ret;
6554 }
6555
6556 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6557 {
6558         struct task_struct *task;
6559         struct cgroup_subsys_state *css;
6560
6561         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6562                 sched_move_task(task);
6563 }
6564
6565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6566 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6567                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6568 {
6569         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6570 }
6571
6572 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6573                                struct cftype *cft)
6574 {
6575         struct task_group *tg = css_tg(css);
6576
6577         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6578 }
6579
6580 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6581 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6582
6583 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6584 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6585
6586 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6587
6588 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6589 {
6590         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6591         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6592
6593         if (tg == &root_task_group)
6594                 return -EINVAL;
6595
6596         /*
6597          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6598          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6599          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6600          */
6601         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6602                 return -EINVAL;
6603
6604         /*
6605          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6606          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6607          * feasibility.
6608          */
6609         if (period > max_cfs_quota_period)
6610                 return -EINVAL;
6611
6612         /*
6613          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6614          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6615          */
6616         get_online_cpus();
6617         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6618         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6619         if (ret)
6620                 goto out_unlock;
6621
6622         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6623         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6624         /*
6625          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6626          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6627          */
6628         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6629                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6630         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6631         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6632         cfs_b->quota = quota;
6633
6634         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6635
6636         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6637         if (runtime_enabled)
6638                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6639
6640         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6641
6642         for_each_online_cpu(i) {
6643                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6644                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6645                 struct rq_flags rf;
6646
6647                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6648                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6649                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6650
6651                 if (cfs_rq->throttled)
6652                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6653                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6654         }
6655         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6656                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6657 out_unlock:
6658         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6659         put_online_cpus();
6660
6661         return ret;
6662 }
6663
6664 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6665 {
6666         u64 quota, period;
6667
6668         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6669         if (cfs_quota_us < 0)
6670                 quota = RUNTIME_INF;
6671         else
6672                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6673
6674         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6675 }
6676
6677 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6678 {
6679         u64 quota_us;
6680
6681         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6682                 return -1;
6683
6684         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6685         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6686
6687         return quota_us;
6688 }
6689
6690 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6691 {
6692         u64 quota, period;
6693
6694         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6695         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6696
6697         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6698 }
6699
6700 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6701 {
6702         u64 cfs_period_us;
6703
6704         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6705         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6706
6707         return cfs_period_us;
6708 }
6709
6710 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6711                                   struct cftype *cft)
6712 {
6713         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6714 }
6715
6716 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6717                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6718 {
6719         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6720 }
6721
6722 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6723                                    struct cftype *cft)
6724 {
6725         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6726 }
6727
6728 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6729                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6730 {
6731         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6732 }
6733
6734 struct cfs_schedulable_data {
6735         struct task_group *tg;
6736         u64 period, quota;
6737 };
6738
6739 /*
6740  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6741  * note: units are usecs
6742  */
6743 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6744                                struct cfs_schedulable_data *d)
6745 {
6746         u64 quota, period;
6747
6748         if (tg == d->tg) {
6749                 period = d->period;
6750                 quota = d->quota;
6751         } else {
6752                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6753                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6754         }
6755
6756         /* note: these should typically be equivalent */
6757         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6758                 return RUNTIME_INF;
6759
6760         return to_ratio(period, quota);
6761 }
6762
6763 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6764 {
6765         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6766         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6767         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6768
6769         if (!tg->parent) {
6770                 quota = RUNTIME_INF;
6771         } else {
6772                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6773
6774                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6775                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6776
6777                 /*
6778                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
6779                  * limit is set:
6780                  */
6781                 if (quota == RUNTIME_INF)
6782                         quota = parent_quota;
6783                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6784                         return -EINVAL;
6785         }
6786         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6787
6788         return 0;
6789 }
6790
6791 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6792 {
6793         int ret;
6794         struct cfs_schedulable_data data = {
6795                 .tg = tg,
6796                 .period = period,
6797                 .quota = quota,
6798         };
6799
6800         if (quota != RUNTIME_INF) {
6801                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6802                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6803         }
6804
6805         rcu_read_lock();
6806         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6807         rcu_read_unlock();
6808
6809         return ret;
6810 }
6811
6812 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6813 {
6814         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6815         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6816
6817         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6818         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6819         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6820
6821         return 0;
6822 }
6823 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6824 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6825
6826 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6827 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6828                                 struct cftype *cft, s64 val)
6829 {
6830         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6831 }
6832
6833 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6834                                struct cftype *cft)
6835 {
6836         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6837 }
6838
6839 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6840                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6841 {
6842         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6843 }
6844
6845 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6846                                    struct cftype *cft)
6847 {
6848         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6849 }
6850 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6851
6852 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6854         {
6855                 .name = "shares",
6856                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6857                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6858         },
6859 #endif
6860 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6861         {
6862                 .name = "cfs_quota_us",
6863                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6864                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6865         },
6866         {
6867                 .name = "cfs_period_us",
6868                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6869                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6870         },
6871         {
6872                 .name = "stat",
6873                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6874         },
6875 #endif
6876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6877         {
6878                 .name = "rt_runtime_us",
6879                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6880                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6881         },
6882         {
6883                 .name = "rt_period_us",
6884                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6885                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6886         },
6887 #endif
6888         { }     /* Terminate */
6889 };
6890
6891 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6892                                struct cgroup_subsys_state *css)
6893 {
6894 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6895         {
6896                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6897                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6898                 u64 throttled_usec;
6899
6900                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6901                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6902
6903                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6904                            "nr_throttled %d\n"
6905                            "throttled_usec %llu\n",
6906                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6907                            throttled_usec);
6908         }
6909 #endif
6910         return 0;
6911 }
6912
6913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6914 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6915                                struct cftype *cft)
6916 {
6917         struct task_group *tg = css_tg(css);
6918         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6919
6920         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6921 }
6922
6923 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6924                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6925 {
6926         /*
6927          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6928          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6929          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6930          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6931          * the original value over the entire range.
6932          */
6933         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6934                 return -ERANGE;
6935
6936         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6937
6938         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6939 }
6940
6941 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6942                                     struct cftype *cft)
6943 {
6944         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6945         int last_delta = INT_MAX;
6946         int prio, delta;
6947
6948         /* find the closest nice value to the current weight */
6949         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6950                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6951                 if (delta >= last_delta)
6952                         break;
6953                 last_delta = delta;
6954         }
6955
6956         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6957 }
6958
6959 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6960                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6961 {
6962         unsigned long weight;
6963
6964         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6965                 return -ERANGE;
6966
6967         weight = sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO];
6968         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6969 }
6970 #endif
6971
6972 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6973                                                   long period, long quota)
6974 {
6975         if (quota < 0)
6976                 seq_puts(sf, "max");
6977         else
6978                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6979
6980         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6981 }
6982
6983 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6984 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6985                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6986 {
6987         char tok[21];   /* U64_MAX */
6988
6989         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6990                 return -EINVAL;
6991
6992         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6993
6994         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6995                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6996         else if (!strcmp(tok, "max"))
6997                 *quotap = RUNTIME_INF;
6998         else
6999                 return -EINVAL;
7000
7001         return 0;
7002 }
7003
7004 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7005 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
7006 {
7007         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7008
7009         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
7010         return 0;
7011 }
7012
7013 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7014                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7015 {
7016         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
7017         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
7018         u64 quota;
7019         int ret;
7020
7021         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
7022         if (!ret)
7023                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7024         return ret ?: nbytes;
7025 }
7026 #endif
7027
7028 static struct cftype cpu_files[] = {
7029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7030         {
7031                 .name = "weight",
7032                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7033                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7034                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7035         },
7036         {
7037                 .name = "weight.nice",
7038                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7039                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7040                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7041         },
7042 #endif
7043 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7044         {
7045                 .name = "max",
7046                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7047                 .seq_show = cpu_max_show,
7048                 .write = cpu_max_write,
7049         },
7050 #endif
7051         { }     /* terminate */
7052 };
7053
7054 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7055         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7056         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7057         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7058         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7059         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7060         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7061         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7062         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7063         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7064         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7065         .early_init     = true,
7066         .threaded       = true,
7067 };
7068
7069 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7070
7071 void dump_cpu_task(int cpu)
7072 {
7073         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7074         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7075 }
7076
7077 /*
7078  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7079  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7080  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7081  * that remained on nice 0.
7082  *
7083  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7084  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7085  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7086  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7087  * the relative distance between them is ~25%.)
7088  */
7089 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7090  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7091  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7092  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7093  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7094  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7095  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7096  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7097  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7098 };
7099
7100 /*
7101  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7102  *
7103  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7104  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7105  * into multiplications:
7106  */
7107 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7108  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7109  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7110  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7111  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7112  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7113  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7114  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7115  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7116 };