Merge tag 'devicetree-for-4.20' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock, the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
114                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
115                  */
116                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
117                         rq_pin_lock(rq, rf);
118                         return rq;
119                 }
120                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
121                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
122
123                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
124                         cpu_relax();
125         }
126 }
127
128 /*
129  * RQ-clock updating methods:
130  */
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
133 {
134 /*
135  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
136  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
137  */
138         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
139
140 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
141         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
142
143         /*
144          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
145          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
146          * {soft,}irq region.
147          *
148          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
149          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
150          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
151          * monotonic.
152          *
153          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
154          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
155          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
156          * atomic ops.
157          */
158         if (irq_delta > delta)
159                 irq_delta = delta;
160
161         rq->prev_irq_time += irq_delta;
162         delta -= irq_delta;
163 #endif
164 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
165         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
166                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
167                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
168
169                 if (unlikely(steal > delta))
170                         steal = delta;
171
172                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
173                 delta -= steal;
174         }
175 #endif
176
177         rq->clock_task += delta;
178
179 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
180         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
181                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
182 #endif
183 }
184
185 void update_rq_clock(struct rq *rq)
186 {
187         s64 delta;
188
189         lockdep_assert_held(&rq->lock);
190
191         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
192                 return;
193
194 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
195         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
196                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
197         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
198 #endif
199
200         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
201         if (delta < 0)
202                 return;
203         rq->clock += delta;
204         update_rq_clock_task(rq, delta);
205 }
206
207
208 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
209 /*
210  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
211  */
212
213 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
214 {
215         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
216                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
217 }
218
219 /*
220  * High-resolution timer tick.
221  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
222  */
223 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
224 {
225         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
226         struct rq_flags rf;
227
228         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
229
230         rq_lock(rq, &rf);
231         update_rq_clock(rq);
232         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
233         rq_unlock(rq, &rf);
234
235         return HRTIMER_NORESTART;
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SMP
239
240 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
241 {
242         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
243
244         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
245 }
246
247 /*
248  * called from hardirq (IPI) context
249  */
250 static void __hrtick_start(void *arg)
251 {
252         struct rq *rq = arg;
253         struct rq_flags rf;
254
255         rq_lock(rq, &rf);
256         __hrtick_restart(rq);
257         rq->hrtick_csd_pending = 0;
258         rq_unlock(rq, &rf);
259 }
260
261 /*
262  * Called to set the hrtick timer state.
263  *
264  * called with rq->lock held and irqs disabled
265  */
266 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
267 {
268         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
269         ktime_t time;
270         s64 delta;
271
272         /*
273          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
274          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
275          */
276         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
277         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
278
279         hrtimer_set_expires(timer, time);
280
281         if (rq == this_rq()) {
282                 __hrtick_restart(rq);
283         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
284                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
285                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
286         }
287 }
288
289 #else
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         /*
298          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
299          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
300          */
301         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
302         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
303                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
304 }
305 #endif /* CONFIG_SMP */
306
307 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
308 {
309 #ifdef CONFIG_SMP
310         rq->hrtick_csd_pending = 0;
311
312         rq->hrtick_csd.flags = 0;
313         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
314         rq->hrtick_csd.info = rq;
315 #endif
316
317         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
318         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
319 }
320 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
321 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
322 {
323 }
324
325 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
326 {
327 }
328 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
329
330 /*
331  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
332  */
333 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
334         ({                                                              \
335                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
336                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
337                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
338                                                                         \
339                 for (;;) {                                              \
340                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
341                         if (_old == _val)                               \
342                                 break;                                  \
343                         _val = _old;                                    \
344                 }                                                       \
345         _old;                                                           \
346 })
347
348 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
349 /*
350  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
351  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
352  * spurious IPIs.
353  */
354 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
355 {
356         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
357         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
358 }
359
360 /*
361  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
362  *
363  * If this returns true, then the idle task promises to call
364  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
365  */
366 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
367 {
368         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
369         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
370
371         for (;;) {
372                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
373                         return false;
374                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
375                         return true;
376                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
377                 if (old == val)
378                         break;
379                 val = old;
380         }
381         return true;
382 }
383
384 #else
385 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
386 {
387         set_tsk_need_resched(p);
388         return true;
389 }
390
391 #ifdef CONFIG_SMP
392 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
393 {
394         return false;
395 }
396 #endif
397 #endif
398
399 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
400 {
401         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
402
403         /*
404          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
405          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
406          * wakeup due to that.
407          *
408          * This cmpxchg() executes a full barrier, which pairs with the full
409          * barrier executed by the wakeup in wake_up_q().
410          */
411         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
412                 return;
413
414         get_task_struct(task);
415
416         /*
417          * The head is context local, there can be no concurrency.
418          */
419         *head->lastp = node;
420         head->lastp = &node->next;
421 }
422
423 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
424 {
425         struct wake_q_node *node = head->first;
426
427         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
428                 struct task_struct *task;
429
430                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
431                 BUG_ON(!task);
432                 /* Task can safely be re-inserted now: */
433                 node = node->next;
434                 task->wake_q.next = NULL;
435
436                 /*
437                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
438                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
439                  */
440                 wake_up_process(task);
441                 put_task_struct(task);
442         }
443 }
444
445 /*
446  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
447  *
448  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
449  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
450  * the target CPU.
451  */
452 void resched_curr(struct rq *rq)
453 {
454         struct task_struct *curr = rq->curr;
455         int cpu;
456
457         lockdep_assert_held(&rq->lock);
458
459         if (test_tsk_need_resched(curr))
460                 return;
461
462         cpu = cpu_of(rq);
463
464         if (cpu == smp_processor_id()) {
465                 set_tsk_need_resched(curr);
466                 set_preempt_need_resched();
467                 return;
468         }
469
470         if (set_nr_and_not_polling(curr))
471                 smp_send_reschedule(cpu);
472         else
473                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
474 }
475
476 void resched_cpu(int cpu)
477 {
478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
479         unsigned long flags;
480
481         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
482         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
483                 resched_curr(rq);
484         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
485 }
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
489 /*
490  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
491  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
492  *
493  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
494  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
495  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
496  */
497 int get_nohz_timer_target(void)
498 {
499         int i, cpu = smp_processor_id();
500         struct sched_domain *sd;
501
502         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
503                 return cpu;
504
505         rcu_read_lock();
506         for_each_domain(cpu, sd) {
507                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
508                         if (cpu == i)
509                                 continue;
510
511                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
512                                 cpu = i;
513                                 goto unlock;
514                         }
515                 }
516         }
517
518         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
519                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
520 unlock:
521         rcu_read_unlock();
522         return cpu;
523 }
524
525 /*
526  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
527  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
528  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
529  * idle system the next event might even be infinite time into the
530  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
531  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
532  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
533  * wheel for the next timer event.
534  */
535 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
536 {
537         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
538
539         if (cpu == smp_processor_id())
540                 return;
541
542         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
543                 smp_send_reschedule(cpu);
544         else
545                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
546 }
547
548 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
549 {
550         /*
551          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
552          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
553          * If needed we can still optimize that later with an
554          * empty IRQ.
555          */
556         if (cpu_is_offline(cpu))
557                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
558         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
559                 if (cpu != smp_processor_id() ||
560                     tick_nohz_tick_stopped())
561                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
562                 return true;
563         }
564
565         return false;
566 }
567
568 /*
569  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
570  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
571  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
572  */
573 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
574 {
575         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
576                 wake_up_idle_cpu(cpu);
577 }
578
579 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
580 {
581         int cpu = smp_processor_id();
582
583         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
584                 return false;
585
586         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
587                 return true;
588
589         /*
590          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
591          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
592          */
593         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
594         return false;
595 }
596
597 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         return false;
602 }
603
604 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
605
606 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
607 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
608 {
609         int fifo_nr_running;
610
611         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
612         if (rq->dl.dl_nr_running)
613                 return false;
614
615         /*
616          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
617          * actual RR behaviour.
618          */
619         if (rq->rt.rr_nr_running) {
620                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
621                         return true;
622                 else
623                         return false;
624         }
625
626         /*
627          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
628          * forced preemption between FIFO tasks.
629          */
630         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
631         if (fifo_nr_running)
632                 return true;
633
634         /*
635          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
636          * if there's more than one we need the tick for involuntary
637          * preemption.
638          */
639         if (rq->nr_running > 1)
640                 return false;
641
642         return true;
643 }
644 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
645 #endif /* CONFIG_SMP */
646
647 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
648                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
649 /*
650  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
651  * node and @up when leaving it for the final time.
652  *
653  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
654  */
655 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
656                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
657 {
658         struct task_group *parent, *child;
659         int ret;
660
661         parent = from;
662
663 down:
664         ret = (*down)(parent, data);
665         if (ret)
666                 goto out;
667         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
668                 parent = child;
669                 goto down;
670
671 up:
672                 continue;
673         }
674         ret = (*up)(parent, data);
675         if (ret || parent == from)
676                 goto out;
677
678         child = parent;
679         parent = parent->parent;
680         if (parent)
681                 goto up;
682 out:
683         return ret;
684 }
685
686 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
687 {
688         return 0;
689 }
690 #endif
691
692 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
693 {
694         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
695         struct load_weight *load = &p->se.load;
696
697         /*
698          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
699          */
700         if (idle_policy(p->policy)) {
701                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
702                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
703                 p->se.runnable_weight = load->weight;
704                 return;
705         }
706
707         /*
708          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
709          * weight
710          */
711         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
712                 reweight_task(p, prio);
713         } else {
714                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
715                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
716                 p->se.runnable_weight = load->weight;
717         }
718 }
719
720 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
723                 update_rq_clock(rq);
724
725         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
726                 sched_info_queued(rq, p);
727
728         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
729 }
730
731 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
732 {
733         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
734                 update_rq_clock(rq);
735
736         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
737                 sched_info_dequeued(rq, p);
738
739         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
740 }
741
742 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
743 {
744         if (task_contributes_to_load(p))
745                 rq->nr_uninterruptible--;
746
747         enqueue_task(rq, p, flags);
748 }
749
750 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
751 {
752         if (task_contributes_to_load(p))
753                 rq->nr_uninterruptible++;
754
755         dequeue_task(rq, p, flags);
756 }
757
758 /*
759  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
760  */
761 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
762 {
763         return p->static_prio;
764 }
765
766 /*
767  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
768  * without taking RT-inheritance into account. Might be
769  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
770  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
771  * estimator recalculates.
772  */
773 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
774 {
775         int prio;
776
777         if (task_has_dl_policy(p))
778                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
779         else if (task_has_rt_policy(p))
780                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
781         else
782                 prio = __normal_prio(p);
783         return prio;
784 }
785
786 /*
787  * Calculate the current priority, i.e. the priority
788  * taken into account by the scheduler. This value might
789  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
790  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
791  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
792  */
793 static int effective_prio(struct task_struct *p)
794 {
795         p->normal_prio = normal_prio(p);
796         /*
797          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
798          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
799          * to the normal priority:
800          */
801         if (!rt_prio(p->prio))
802                 return p->normal_prio;
803         return p->prio;
804 }
805
806 /**
807  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
808  * @p: the task in question.
809  *
810  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
811  */
812 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
813 {
814         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
815 }
816
817 /*
818  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
819  * use the balance_callback list if you want balancing.
820  *
821  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
822  * balance_callback().
823  */
824 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
825                                        const struct sched_class *prev_class,
826                                        int oldprio)
827 {
828         if (prev_class != p->sched_class) {
829                 if (prev_class->switched_from)
830                         prev_class->switched_from(rq, p);
831
832                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
833         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
834                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
835 }
836
837 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         const struct sched_class *class;
840
841         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
842                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
843         } else {
844                 for_each_class(class) {
845                         if (class == rq->curr->sched_class)
846                                 break;
847                         if (class == p->sched_class) {
848                                 resched_curr(rq);
849                                 break;
850                         }
851                 }
852         }
853
854         /*
855          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
856          * this case, we can save a useless back to back clock update.
857          */
858         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
859                 rq_clock_skip_update(rq);
860 }
861
862 #ifdef CONFIG_SMP
863
864 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
865 {
866         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
867                 return false;
868
869         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
870                 return false;
871
872         return true;
873 }
874
875 /*
876  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
877  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
878  */
879 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
880 {
881         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
882                 return false;
883
884         if (is_per_cpu_kthread(p))
885                 return cpu_online(cpu);
886
887         return cpu_active(cpu);
888 }
889
890 /*
891  * This is how migration works:
892  *
893  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
894  *    stop_one_cpu().
895  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
896  *    off the CPU)
897  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
898  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
899  *    it and puts it into the right queue.
900  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
901  *    is done.
902  */
903
904 /*
905  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
906  *
907  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
908  */
909 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
910                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
911 {
912         lockdep_assert_held(&rq->lock);
913
914         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
915         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
916         set_task_cpu(p, new_cpu);
917         rq_unlock(rq, rf);
918
919         rq = cpu_rq(new_cpu);
920
921         rq_lock(rq, rf);
922         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
923         enqueue_task(rq, p, 0);
924         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
925         check_preempt_curr(rq, p, 0);
926
927         return rq;
928 }
929
930 struct migration_arg {
931         struct task_struct *task;
932         int dest_cpu;
933 };
934
935 /*
936  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
937  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
938  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
939  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
940  *
941  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
942  * as the task is no longer on this CPU.
943  */
944 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
945                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
946 {
947         /* Affinity changed (again). */
948         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
949                 return rq;
950
951         update_rq_clock(rq);
952         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
953
954         return rq;
955 }
956
957 /*
958  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
959  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
960  * 'pushing' onto another runqueue.
961  */
962 static int migration_cpu_stop(void *data)
963 {
964         struct migration_arg *arg = data;
965         struct task_struct *p = arg->task;
966         struct rq *rq = this_rq();
967         struct rq_flags rf;
968
969         /*
970          * The original target CPU might have gone down and we might
971          * be on another CPU but it doesn't matter.
972          */
973         local_irq_disable();
974         /*
975          * We need to explicitly wake pending tasks before running
976          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
977          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
978          */
979         sched_ttwu_pending();
980
981         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
982         rq_lock(rq, &rf);
983         /*
984          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
985          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
986          * we're holding p->pi_lock.
987          */
988         if (task_rq(p) == rq) {
989                 if (task_on_rq_queued(p))
990                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
991                 else
992                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
993         }
994         rq_unlock(rq, &rf);
995         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
996
997         local_irq_enable();
998         return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1003  * actually call this function.
1004  */
1005 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1006 {
1007         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1008         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1009 }
1010
1011 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1012 {
1013         struct rq *rq = task_rq(p);
1014         bool queued, running;
1015
1016         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1017
1018         queued = task_on_rq_queued(p);
1019         running = task_current(rq, p);
1020
1021         if (queued) {
1022                 /*
1023                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1024                  * holding rq->lock.
1025                  */
1026                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1027                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1028         }
1029         if (running)
1030                 put_prev_task(rq, p);
1031
1032         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1033
1034         if (queued)
1035                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1036         if (running)
1037                 set_curr_task(rq, p);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1042  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1043  * is removed from the allowed bitmask.
1044  *
1045  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1046  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1047  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1048  */
1049 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1050                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1051 {
1052         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1053         unsigned int dest_cpu;
1054         struct rq_flags rf;
1055         struct rq *rq;
1056         int ret = 0;
1057
1058         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1059         update_rq_clock(rq);
1060
1061         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1062                 /*
1063                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1064                  */
1065                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1070          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1071          */
1072         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1073                 ret = -EINVAL;
1074                 goto out;
1075         }
1076
1077         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1078                 goto out;
1079
1080         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1081                 ret = -EINVAL;
1082                 goto out;
1083         }
1084
1085         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1086
1087         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1088                 /*
1089                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1090                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1091                  */
1092                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1093                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1094                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1095         }
1096
1097         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1098         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1099                 goto out;
1100
1101         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1102         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1103                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1104                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1105                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1106                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1107                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1108                 return 0;
1109         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1110                 /*
1111                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1112                  * afterwards anyway.
1113                  */
1114                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1115         }
1116 out:
1117         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1123 {
1124         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1127
1128 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1129 {
1130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1131         /*
1132          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1133          * ttwu() will sort out the placement.
1134          */
1135         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1136                         !p->on_rq);
1137
1138         /*
1139          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1140          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1141          * time relying on p->on_rq.
1142          */
1143         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1144                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1145                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1146
1147 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1148         /*
1149          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1150          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1151          *
1152          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1153          * see task_group().
1154          *
1155          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1156          * task_rq_lock().
1157          */
1158         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1159                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1160 #endif
1161         /*
1162          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1165 #endif
1166
1167         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1168
1169         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1170                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1171                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1172                 p->se.nr_migrations++;
1173                 rseq_migrate(p);
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185                 struct rq_flags srf, drf;
1186
1187                 src_rq = task_rq(p);
1188                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1191                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1192
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1194                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1195                 set_task_cpu(p, cpu);
1196                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1197                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1198                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1199
1200                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1201                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1202
1203         } else {
1204                 /*
1205                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1206                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1207                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1208                  */
1209                 p->wake_cpu = cpu;
1210         }
1211 }
1212
1213 struct migration_swap_arg {
1214         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1215         int src_cpu, dst_cpu;
1216 };
1217
1218 static int migrate_swap_stop(void *data)
1219 {
1220         struct migration_swap_arg *arg = data;
1221         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1222         int ret = -EAGAIN;
1223
1224         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1225                 return -EAGAIN;
1226
1227         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1228         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1229
1230         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1231                         &arg->dst_task->pi_lock);
1232         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1233
1234         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1235                 goto unlock;
1236
1237         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1238                 goto unlock;
1239
1240         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1241                 goto unlock;
1242
1243         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1244                 goto unlock;
1245
1246         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1247         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1248
1249         ret = 0;
1250
1251 unlock:
1252         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1253         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1254         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Cross migrate two tasks
1261  */
1262 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1263                 int target_cpu, int curr_cpu)
1264 {
1265         struct migration_swap_arg arg;
1266         int ret = -EINVAL;
1267
1268         arg = (struct migration_swap_arg){
1269                 .src_task = cur,
1270                 .src_cpu = curr_cpu,
1271                 .dst_task = p,
1272                 .dst_cpu = target_cpu,
1273         };
1274
1275         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1276                 goto out;
1277
1278         /*
1279          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1280          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1281          */
1282         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1283                 goto out;
1284
1285         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1286                 goto out;
1287
1288         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1289                 goto out;
1290
1291         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1292         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1293
1294 out:
1295         return ret;
1296 }
1297 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1298
1299 /*
1300  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1301  *
1302  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1303  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1304  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1305  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1306  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1307  * @p has remained unscheduled the whole time.
1308  *
1309  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1310  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1311  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1312  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1313  * waiting to become inactive.
1314  */
1315 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1316 {
1317         int running, queued;
1318         struct rq_flags rf;
1319         unsigned long ncsw;
1320         struct rq *rq;
1321
1322         for (;;) {
1323                 /*
1324                  * We do the initial early heuristics without holding
1325                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1326                  * the runqueue lock when things look like they will
1327                  * work out!
1328                  */
1329                 rq = task_rq(p);
1330
1331                 /*
1332                  * If the task is actively running on another CPU
1333                  * still, just relax and busy-wait without holding
1334                  * any locks.
1335                  *
1336                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1337                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1338                  * But we don't care, since "task_running()" will
1339                  * return false if the runqueue has changed and p
1340                  * is actually now running somewhere else!
1341                  */
1342                 while (task_running(rq, p)) {
1343                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1344                                 return 0;
1345                         cpu_relax();
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1350                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1351                  * just go back and repeat.
1352                  */
1353                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1354                 trace_sched_wait_task(p);
1355                 running = task_running(rq, p);
1356                 queued = task_on_rq_queued(p);
1357                 ncsw = 0;
1358                 if (!match_state || p->state == match_state)
1359                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1360                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1361
1362                 /*
1363                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1364                  */
1365                 if (unlikely(!ncsw))
1366                         break;
1367
1368                 /*
1369                  * Was it really running after all now that we
1370                  * checked with the proper locks actually held?
1371                  *
1372                  * Oops. Go back and try again..
1373                  */
1374                 if (unlikely(running)) {
1375                         cpu_relax();
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * It's not enough that it's not actively running,
1381                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1382                  * preempted!
1383                  *
1384                  * So if it was still runnable (but just not actively
1385                  * running right now), it's preempted, and we should
1386                  * yield - it could be a while.
1387                  */
1388                 if (unlikely(queued)) {
1389                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1390
1391                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1393                         continue;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1398                  * runnable, which means that it will never become
1399                  * running in the future either. We're all done!
1400                  */
1401                 break;
1402         }
1403
1404         return ncsw;
1405 }
1406
1407 /***
1408  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1409  * @p: the to-be-kicked thread
1410  *
1411  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1412  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1413  *
1414  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1415  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1416  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1417  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1418  * achieved as well.
1419  */
1420 void kick_process(struct task_struct *p)
1421 {
1422         int cpu;
1423
1424         preempt_disable();
1425         cpu = task_cpu(p);
1426         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1427                 smp_send_reschedule(cpu);
1428         preempt_enable();
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1431
1432 /*
1433  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1434  *
1435  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1436  *
1437  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1438  *
1439  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1440  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1441  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1442  *    see it.
1443  *
1444  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1445  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1446  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1447  *    off.
1448  *
1449  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1450  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1451  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1452  * to satisfy the above rules.
1453  */
1454 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1455 {
1456         int nid = cpu_to_node(cpu);
1457         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1458         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1459         int dest_cpu;
1460
1461         /*
1462          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1463          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1464          * select the CPU on the other node.
1465          */
1466         if (nid != -1) {
1467                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1468
1469                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1470                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1471                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1472                                 continue;
1473                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1474                                 return dest_cpu;
1475                 }
1476         }
1477
1478         for (;;) {
1479                 /* Any allowed, online CPU? */
1480                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1481                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1482                                 continue;
1483
1484                         goto out;
1485                 }
1486
1487                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1488                 switch (state) {
1489                 case cpuset:
1490                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1491                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1492                                 state = possible;
1493                                 break;
1494                         }
1495                         /* Fall-through */
1496                 case possible:
1497                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1498                         state = fail;
1499                         break;
1500
1501                 case fail:
1502                         BUG();
1503                         break;
1504                 }
1505         }
1506
1507 out:
1508         if (state != cpuset) {
1509                 /*
1510                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1511                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1512                  * leave kernel.
1513                  */
1514                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1515                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1516                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1517                 }
1518         }
1519
1520         return dest_cpu;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1525  */
1526 static inline
1527 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1528 {
1529         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1530
1531         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1532                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1533         else
1534                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1535
1536         /*
1537          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1538          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1539          * CPU.
1540          *
1541          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1542          *
1543          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1544          *   not worry about this generic constraint ]
1545          */
1546         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1547                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1548
1549         return cpu;
1550 }
1551
1552 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1553 {
1554         s64 diff = sample - *avg;
1555         *avg += diff >> 3;
1556 }
1557
1558 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1559 {
1560         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1561         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1562
1563         if (stop) {
1564                 /*
1565                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1566                  * userspace knows about and won't get confused about.
1567                  *
1568                  * Also, it will make PI more or less work without too
1569                  * much confusion -- but then, stop work should not
1570                  * rely on PI working anyway.
1571                  */
1572                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1573
1574                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1575         }
1576
1577         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1578
1579         if (old_stop) {
1580                 /*
1581                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1582                  * it can die in pieces.
1583                  */
1584                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1585         }
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1591                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1592 {
1593         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1594 }
1595
1596 #endif /* CONFIG_SMP */
1597
1598 static void
1599 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1600 {
1601         struct rq *rq;
1602
1603         if (!schedstat_enabled())
1604                 return;
1605
1606         rq = this_rq();
1607
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         if (cpu == rq->cpu) {
1610                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1611                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628 #endif /* CONFIG_SMP */
1629
1630         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1631         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1632
1633         if (wake_flags & WF_SYNC)
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1635 }
1636
1637 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1638 {
1639         activate_task(rq, p, en_flags);
1640         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1641
1642         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1643         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1644                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1649  */
1650 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1651                            struct rq_flags *rf)
1652 {
1653         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1654         p->state = TASK_RUNNING;
1655         trace_sched_wakeup(p);
1656
1657 #ifdef CONFIG_SMP
1658         if (p->sched_class->task_woken) {
1659                 /*
1660                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1661                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1662                  */
1663                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1664                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1665                 rq_repin_lock(rq, rf);
1666         }
1667
1668         if (rq->idle_stamp) {
1669                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1670                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1671
1672                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1673
1674                 if (rq->avg_idle > max)
1675                         rq->avg_idle = max;
1676
1677                 rq->idle_stamp = 0;
1678         }
1679 #endif
1680 }
1681
1682 static void
1683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1684                  struct rq_flags *rf)
1685 {
1686         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1687
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693
1694         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1695                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1696 #endif
1697
1698         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1699         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1704  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1705  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1706  * the task is still ->on_rq.
1707  */
1708 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1709 {
1710         struct rq_flags rf;
1711         struct rq *rq;
1712         int ret = 0;
1713
1714         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1715         if (task_on_rq_queued(p)) {
1716                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1717                 update_rq_clock(rq);
1718                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1719                 ret = 1;
1720         }
1721         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727 void sched_ttwu_pending(void)
1728 {
1729         struct rq *rq = this_rq();
1730         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1731         struct task_struct *p, *t;
1732         struct rq_flags rf;
1733
1734         if (!llist)
1735                 return;
1736
1737         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1738         update_rq_clock(rq);
1739
1740         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1741                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1742
1743         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1789
1790         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1791                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1792                         smp_send_reschedule(cpu);
1793                 else
1794                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1795         }
1796 }
1797
1798 void wake_up_if_idle(int cpu)
1799 {
1800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1801         struct rq_flags rf;
1802
1803         rcu_read_lock();
1804
1805         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1806                 goto out;
1807
1808         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1809                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1810         } else {
1811                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1812                 if (is_idle_task(rq->curr))
1813                         smp_send_reschedule(cpu);
1814                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1815                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1816         }
1817
1818 out:
1819         rcu_read_unlock();
1820 }
1821
1822 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1823 {
1824         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1825 }
1826 #endif /* CONFIG_SMP */
1827
1828 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1829 {
1830         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1831         struct rq_flags rf;
1832
1833 #if defined(CONFIG_SMP)
1834         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1835                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1836                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1837                 return;
1838         }
1839 #endif
1840
1841         rq_lock(rq, &rf);
1842         update_rq_clock(rq);
1843         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1844         rq_unlock(rq, &rf);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1849  *
1850  *  MIGRATION
1851  *
1852  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1853  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1854  * execution on its new CPU [c1].
1855  *
1856  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1857  *
1858  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1859  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1860  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1861  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1862  *
1863  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1864  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1865  *
1866  * Example:
1867  *
1868  *   CPU0            CPU1            CPU2
1869  *
1870  *   LOCK rq(0)->lock
1871  *   sched-out X
1872  *   sched-in Y
1873  *   UNLOCK rq(0)->lock
1874  *
1875  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1876  *                                   dequeue X
1877  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1878  *
1879  *                                   LOCK rq(1)->lock
1880  *                                   enqueue X
1881  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1882  *
1883  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1884  *                   sched-out Z
1885  *                   sched-in X
1886  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1887  *
1888  *
1889  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1890  *
1891  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1892  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1893  * chain to provide order. Instead we do:
1894  *
1895  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1896  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1897  *
1898  * Example:
1899  *
1900  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1901  *
1902  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1903  *   dequeue X
1904  *   sched-out X
1905  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1906  *
1907  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1908  *                    X->state = WAKING
1909  *                    set_task_cpu(X,2)
1910  *
1911  *                    LOCK rq(2)->lock
1912  *                    enqueue X
1913  *                    X->state = RUNNING
1914  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1915  *
1916  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1917  *                                          sched-out Z
1918  *                                          sched-in X
1919  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1920  *
1921  *                    UNLOCK X->pi_lock
1922  *   UNLOCK rq(0)->lock
1923  *
1924  *
1925  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1926  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1927  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1928  */
1929
1930 /**
1931  * try_to_wake_up - wake up a thread
1932  * @p: the thread to be awakened
1933  * @state: the mask of task states that can be woken
1934  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1935  *
1936  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1937  *
1938  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1939  *
1940  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1941  * set_current_state().
1942  *
1943  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1944  * state; see set_current_state().
1945  *
1946  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1947  *         %false otherwise.
1948  */
1949 static int
1950 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1951 {
1952         unsigned long flags;
1953         int cpu, success = 0;
1954
1955         /*
1956          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1957          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1958          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1959          * set_current_state() the waiting thread does.
1960          */
1961         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1962         smp_mb__after_spinlock();
1963         if (!(p->state & state))
1964                 goto out;
1965
1966         trace_sched_waking(p);
1967
1968         /* We're going to change ->state: */
1969         success = 1;
1970         cpu = task_cpu(p);
1971
1972         /*
1973          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1974          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1975          * in smp_cond_load_acquire() below.
1976          *
1977          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1978          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1979          *   UNLOCK rq->lock
1980          *
1981          * __schedule() (switch to task 'p')
1982          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1983          *   smp_mb__after_spinlock();
1984          *   UNLOCK rq->lock
1985          *
1986          * [task p]
1987          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1988          *
1989          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1990          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1991          */
1992         smp_rmb();
1993         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1994                 goto stat;
1995
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997         /*
1998          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1999          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2000          *
2001          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2002          * from the runqueue.
2003          *
2004          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2005          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2006          *   UNLOCK rq->lock
2007          *
2008          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2009          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2010          *   smp_mb__after_spinlock();
2011          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2012          *
2013          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2014          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2015          */
2016         smp_rmb();
2017
2018         /*
2019          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2020          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2021          *
2022          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2023          *
2024          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2025          * their previous state and preserve Program Order.
2026          */
2027         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2028
2029         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2030         p->state = TASK_WAKING;
2031
2032         if (p->in_iowait) {
2033                 delayacct_blkio_end(p);
2034                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2035         }
2036
2037         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2038         if (task_cpu(p) != cpu) {
2039                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2040                 set_task_cpu(p, cpu);
2041         }
2042
2043 #else /* CONFIG_SMP */
2044
2045         if (p->in_iowait) {
2046                 delayacct_blkio_end(p);
2047                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2048         }
2049
2050 #endif /* CONFIG_SMP */
2051
2052         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2053 stat:
2054         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2055 out:
2056         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2057
2058         return success;
2059 }
2060
2061 /**
2062  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2063  * @p: the thread to be awakened
2064  * @rf: request-queue flags for pinning
2065  *
2066  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2067  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2068  * the current task.
2069  */
2070 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2071 {
2072         struct rq *rq = task_rq(p);
2073
2074         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2075             WARN_ON_ONCE(p == current))
2076                 return;
2077
2078         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2079
2080         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2081                 /*
2082                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2083                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2084                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2085                  * not yet picked a replacement task.
2086                  */
2087                 rq_unlock(rq, rf);
2088                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2089                 rq_relock(rq, rf);
2090         }
2091
2092         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2093                 goto out;
2094
2095         trace_sched_waking(p);
2096
2097         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2098                 if (p->in_iowait) {
2099                         delayacct_blkio_end(p);
2100                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2101                 }
2102                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2103         }
2104
2105         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2106         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2107 out:
2108         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2109 }
2110
2111 /**
2112  * wake_up_process - Wake up a specific process
2113  * @p: The process to be woken up.
2114  *
2115  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2116  * processes.
2117  *
2118  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2119  *
2120  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2121  */
2122 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2123 {
2124         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2125 }
2126 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2127
2128 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2129 {
2130         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2135  * p is forked by current.
2136  *
2137  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2138  */
2139 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2140 {
2141         p->on_rq                        = 0;
2142
2143         p->se.on_rq                     = 0;
2144         p->se.exec_start                = 0;
2145         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2146         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2147         p->se.nr_migrations             = 0;
2148         p->se.vruntime                  = 0;
2149         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2150
2151 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2152         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2153 #endif
2154
2155 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2156         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2157         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2158 #endif
2159
2160         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2161         init_dl_task_timer(&p->dl);
2162         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2163         __dl_clear_params(p);
2164
2165         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2166         p->rt.timeout           = 0;
2167         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2168         p->rt.on_rq             = 0;
2169         p->rt.on_list           = 0;
2170
2171 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2172         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2173 #endif
2174
2175         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2176 }
2177
2178 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2179
2180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2181
2182 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2183 {
2184         if (enabled)
2185                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2186         else
2187                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2188 }
2189
2190 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2191 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2192                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2193 {
2194         struct ctl_table t;
2195         int err;
2196         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2197
2198         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2199                 return -EPERM;
2200
2201         t = *table;
2202         t.data = &state;
2203         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2204         if (err < 0)
2205                 return err;
2206         if (write)
2207                 set_numabalancing_state(state);
2208         return err;
2209 }
2210 #endif
2211 #endif
2212
2213 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2214
2215 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2216 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2217
2218 static void set_schedstats(bool enabled)
2219 {
2220         if (enabled)
2221                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2222         else
2223                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2224 }
2225
2226 void force_schedstat_enabled(void)
2227 {
2228         if (!schedstat_enabled()) {
2229                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2230                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2231         }
2232 }
2233
2234 static int __init setup_schedstats(char *str)
2235 {
2236         int ret = 0;
2237         if (!str)
2238                 goto out;
2239
2240         /*
2241          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2242          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2243          * variable so init_schedstats() can do it later.
2244          */
2245         if (!strcmp(str, "enable")) {
2246                 __sched_schedstats = true;
2247                 ret = 1;
2248         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2249                 __sched_schedstats = false;
2250                 ret = 1;
2251         }
2252 out:
2253         if (!ret)
2254                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2255
2256         return ret;
2257 }
2258 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2259
2260 static void __init init_schedstats(void)
2261 {
2262         set_schedstats(__sched_schedstats);
2263 }
2264
2265 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2266 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2267                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2268 {
2269         struct ctl_table t;
2270         int err;
2271         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2272
2273         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2274                 return -EPERM;
2275
2276         t = *table;
2277         t.data = &state;
2278         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2279         if (err < 0)
2280                 return err;
2281         if (write)
2282                 set_schedstats(state);
2283         return err;
2284 }
2285 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2286 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2287 static inline void init_schedstats(void) {}
2288 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2289
2290 /*
2291  * fork()/clone()-time setup:
2292  */
2293 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2294 {
2295         unsigned long flags;
2296
2297         __sched_fork(clone_flags, p);
2298         /*
2299          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2300          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2301          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2302          */
2303         p->state = TASK_NEW;
2304
2305         /*
2306          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2307          */
2308         p->prio = current->normal_prio;
2309
2310         /*
2311          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2312          */
2313         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2314                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2315                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2316                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2317                         p->rt_priority = 0;
2318                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2319                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2320
2321                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2322                 set_load_weight(p, false);
2323
2324                 /*
2325                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2326                  * fulfilled its duty:
2327                  */
2328                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2329         }
2330
2331         if (dl_prio(p->prio))
2332                 return -EAGAIN;
2333         else if (rt_prio(p->prio))
2334                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2335         else
2336                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2337
2338         init_entity_runnable_average(&p->se);
2339
2340         /*
2341          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2342          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2343          * is ran before sched_fork().
2344          *
2345          * Silence PROVE_RCU.
2346          */
2347         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2348         /*
2349          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2350          * so use __set_task_cpu().
2351          */
2352         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2353         if (p->sched_class->task_fork)
2354                 p->sched_class->task_fork(p);
2355         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2356
2357 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2358         if (likely(sched_info_on()))
2359                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2360 #endif
2361 #if defined(CONFIG_SMP)
2362         p->on_cpu = 0;
2363 #endif
2364         init_task_preempt_count(p);
2365 #ifdef CONFIG_SMP
2366         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2367         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2368 #endif
2369         return 0;
2370 }
2371
2372 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2373 {
2374         if (runtime == RUNTIME_INF)
2375                 return BW_UNIT;
2376
2377         /*
2378          * Doing this here saves a lot of checks in all
2379          * the calling paths, and returning zero seems
2380          * safe for them anyway.
2381          */
2382         if (period == 0)
2383                 return 0;
2384
2385         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2386 }
2387
2388 /*
2389  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2390  *
2391  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2392  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2393  * on the runqueue and wakes it.
2394  */
2395 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2396 {
2397         struct rq_flags rf;
2398         struct rq *rq;
2399
2400         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2401         p->state = TASK_RUNNING;
2402 #ifdef CONFIG_SMP
2403         /*
2404          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2405          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2406          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2407          *
2408          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2409          * as we're not fully set-up yet.
2410          */
2411         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2412         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2413 #endif
2414         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2415         update_rq_clock(rq);
2416         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2417
2418         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2419         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2420         trace_sched_wakeup_new(p);
2421         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2422 #ifdef CONFIG_SMP
2423         if (p->sched_class->task_woken) {
2424                 /*
2425                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2426                  * drop it.
2427                  */
2428                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2429                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2430                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2431         }
2432 #endif
2433         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2434 }
2435
2436 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2437
2438 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2439
2440 void preempt_notifier_inc(void)
2441 {
2442         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2443 }
2444 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2445
2446 void preempt_notifier_dec(void)
2447 {
2448         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2449 }
2450 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2451
2452 /**
2453  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2454  * @notifier: notifier struct to register
2455  */
2456 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2457 {
2458         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2459                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2460
2461         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2462 }
2463 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2464
2465 /**
2466  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2467  * @notifier: notifier struct to unregister
2468  *
2469  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2470  */
2471 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2472 {
2473         hlist_del(&notifier->link);
2474 }
2475 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2476
2477 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2478 {
2479         struct preempt_notifier *notifier;
2480
2481         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2482                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2483 }
2484
2485 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2486 {
2487         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2488                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2489 }
2490
2491 static void
2492 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2493                                    struct task_struct *next)
2494 {
2495         struct preempt_notifier *notifier;
2496
2497         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2498                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2499 }
2500
2501 static __always_inline void
2502 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2503                                  struct task_struct *next)
2504 {
2505         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2506                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2507 }
2508
2509 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2510
2511 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2512 {
2513 }
2514
2515 static inline void
2516 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2517                                  struct task_struct *next)
2518 {
2519 }
2520
2521 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2522
2523 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2524 {
2525 #ifdef CONFIG_SMP
2526         /*
2527          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2528          * such that any running task will have this set.
2529          */
2530         next->on_cpu = 1;
2531 #endif
2532 }
2533
2534 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2535 {
2536 #ifdef CONFIG_SMP
2537         /*
2538          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2539          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2540          * finished.
2541          *
2542          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2543          * happen before this.
2544          *
2545          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2546          */
2547         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2548 #endif
2549 }
2550
2551 static inline void
2552 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2553 {
2554         /*
2555          * Since the runqueue lock will be released by the next
2556          * task (which is an invalid locking op but in the case
2557          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2558          * do an early lockdep release here:
2559          */
2560         rq_unpin_lock(rq, rf);
2561         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2562 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2563         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2564         rq->lock.owner = next;
2565 #endif
2566 }
2567
2568 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2569 {
2570         /*
2571          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2572          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2573          * prev into current:
2574          */
2575         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2576         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * NOP if the arch has not defined these:
2581  */
2582
2583 #ifndef prepare_arch_switch
2584 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2585 #endif
2586
2587 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2588 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2589 #endif
2590
2591 /**
2592  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2593  * @rq: the runqueue preparing to switch
2594  * @prev: the current task that is being switched out
2595  * @next: the task we are going to switch to.
2596  *
2597  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2598  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2599  * switch.
2600  *
2601  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2602  * hooks.
2603  */
2604 static inline void
2605 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2606                     struct task_struct *next)
2607 {
2608         kcov_prepare_switch(prev);
2609         sched_info_switch(rq, prev, next);
2610         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2611         rseq_preempt(prev);
2612         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2613         prepare_task(next);
2614         prepare_arch_switch(next);
2615 }
2616
2617 /**
2618  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2619  * @prev: the thread we just switched away from.
2620  *
2621  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2622  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2623  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2624  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2625  *
2626  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2627  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2628  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2629  * details.)
2630  *
2631  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2632  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2633  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2634  * because prev may have moved to another CPU.
2635  */
2636 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2637         __releases(rq->lock)
2638 {
2639         struct rq *rq = this_rq();
2640         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2641         long prev_state;
2642
2643         /*
2644          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2645          * because it left us after:
2646          *
2647          *      schedule()
2648          *        preempt_disable();                    // 1
2649          *        __schedule()
2650          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2651          *
2652          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2653          */
2654         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2655                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2656                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2657                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2658
2659         rq->prev_mm = NULL;
2660
2661         /*
2662          * A task struct has one reference for the use as "current".
2663          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2664          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2665          * the scheduled task must drop that reference.
2666          *
2667          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2668          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2669          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2670          * transition, resulting in a double drop.
2671          */
2672         prev_state = prev->state;
2673         vtime_task_switch(prev);
2674         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2675         finish_task(prev);
2676         finish_lock_switch(rq);
2677         finish_arch_post_lock_switch();
2678         kcov_finish_switch(current);
2679
2680         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2681         /*
2682          * When switching through a kernel thread, the loop in
2683          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2684          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2685          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2686          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2687          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2688          *
2689          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2690          *   provided by mmdrop(),
2691          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2692          */
2693         if (mm) {
2694                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2695                 mmdrop(mm);
2696         }
2697         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2698                 if (prev->sched_class->task_dead)
2699                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2700
2701                 /*
2702                  * Remove function-return probe instances associated with this
2703                  * task and put them back on the free list.
2704                  */
2705                 kprobe_flush_task(prev);
2706
2707                 /* Task is done with its stack. */
2708                 put_task_stack(prev);
2709
2710                 put_task_struct(prev);
2711         }
2712
2713         tick_nohz_task_switch();
2714         return rq;
2715 }
2716
2717 #ifdef CONFIG_SMP
2718
2719 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2720 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2721 {
2722         struct callback_head *head, *next;
2723         void (*func)(struct rq *rq);
2724         unsigned long flags;
2725
2726         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2727         head = rq->balance_callback;
2728         rq->balance_callback = NULL;
2729         while (head) {
2730                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2731                 next = head->next;
2732                 head->next = NULL;
2733                 head = next;
2734
2735                 func(rq);
2736         }
2737         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2738 }
2739
2740 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2741 {
2742         if (unlikely(rq->balance_callback))
2743                 __balance_callback(rq);
2744 }
2745
2746 #else
2747
2748 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2749 {
2750 }
2751
2752 #endif
2753
2754 /**
2755  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2756  * @prev: the thread we just switched away from.
2757  */
2758 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2759         __releases(rq->lock)
2760 {
2761         struct rq *rq;
2762
2763         /*
2764          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2765          * finish_task_switch() for details.
2766          *
2767          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2768          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2769          * PREEMPT_COUNT kernels).
2770          */
2771
2772         rq = finish_task_switch(prev);
2773         balance_callback(rq);
2774         preempt_enable();
2775
2776         if (current->set_child_tid)
2777                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2778
2779         calculate_sigpending();
2780 }
2781
2782 /*
2783  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2784  */
2785 static __always_inline struct rq *
2786 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2787                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2788 {
2789         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2790
2791         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2792
2793         mm = next->mm;
2794         oldmm = prev->active_mm;
2795         /*
2796          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2797          * combine the page table reload and the switch backend into
2798          * one hypercall.
2799          */
2800         arch_start_context_switch(prev);
2801
2802         /*
2803          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2804          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2805          * Both of these contain the full memory barrier required by
2806          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2807          * user-space.
2808          */
2809         if (!mm) {
2810                 next->active_mm = oldmm;
2811                 mmgrab(oldmm);
2812                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2813         } else
2814                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2815
2816         if (!prev->mm) {
2817                 prev->active_mm = NULL;
2818                 rq->prev_mm = oldmm;
2819         }
2820
2821         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2822
2823         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2824
2825         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2826         switch_to(prev, next, prev);
2827         barrier();
2828
2829         return finish_task_switch(prev);
2830 }
2831
2832 /*
2833  * nr_running and nr_context_switches:
2834  *
2835  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2836  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2837  */
2838 unsigned long nr_running(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_online_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2844
2845         return sum;
2846 }
2847
2848 /*
2849  * Check if only the current task is running on the CPU.
2850  *
2851  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2852  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2853  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2854  *
2855  * - from a non-preemptable section (of course)
2856  *
2857  * - from a thread that is bound to a single CPU
2858  *
2859  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2860  */
2861 bool single_task_running(void)
2862 {
2863         return raw_rq()->nr_running == 1;
2864 }
2865 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2866
2867 unsigned long long nr_context_switches(void)
2868 {
2869         int i;
2870         unsigned long long sum = 0;
2871
2872         for_each_possible_cpu(i)
2873                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2874
2875         return sum;
2876 }
2877
2878 /*
2879  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2880  *
2881  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2882  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2883  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2884  *
2885  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2886  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2887  * running and we'd not be idle.
2888  *
2889  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2890  * is broken.
2891  *
2892  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2893  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2894  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2895  * utilising both CPUs.
2896  *
2897  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2898  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2899  *
2900  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2901  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2902  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2903  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2904  *
2905  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2906  */
2907
2908 unsigned long nr_iowait(void)
2909 {
2910         unsigned long i, sum = 0;
2911
2912         for_each_possible_cpu(i)
2913                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2914
2915         return sum;
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
2920  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
2921  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
2922  * it does become runnable.
2923  */
2924
2925 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2926 {
2927         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2928         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2929 }
2930
2931 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2932 {
2933         struct rq *rq = this_rq();
2934         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2935         *load = rq->load.weight;
2936 }
2937
2938 #ifdef CONFIG_SMP
2939
2940 /*
2941  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2942  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2943  */
2944 void sched_exec(void)
2945 {
2946         struct task_struct *p = current;
2947         unsigned long flags;
2948         int dest_cpu;
2949
2950         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2951         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2952         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2953                 goto unlock;
2954
2955         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2956                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2957
2958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2959                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2960                 return;
2961         }
2962 unlock:
2963         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964 }
2965
2966 #endif
2967
2968 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2969 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2970
2971 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2972 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2973
2974 /*
2975  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2976  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2977  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2978  * Prefetching this data results in improved performance.
2979  */
2980 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2981 {
2982 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2983         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2984 #else
2985         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2986 #endif
2987         prefetch(curr);
2988         prefetch(&curr->exec_start);
2989 }
2990
2991 /*
2992  * Return accounted runtime for the task.
2993  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2994  * pending runtime that have not been accounted yet.
2995  */
2996 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2997 {
2998         struct rq_flags rf;
2999         struct rq *rq;
3000         u64 ns;
3001
3002 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3003         /*
3004          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3005          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3006          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3007          *
3008          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3009          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3010          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3011          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3012          * been accounted, so we're correct here as well.
3013          */
3014         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3015                 return p->se.sum_exec_runtime;
3016 #endif
3017
3018         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3019         /*
3020          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3021          * project cycles that may never be accounted to this
3022          * thread, breaking clock_gettime().
3023          */
3024         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3025                 prefetch_curr_exec_start(p);
3026                 update_rq_clock(rq);
3027                 p->sched_class->update_curr(rq);
3028         }
3029         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3030         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3031
3032         return ns;
3033 }
3034
3035 /*
3036  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3037  * We call it with interrupts disabled.
3038  */
3039 void scheduler_tick(void)
3040 {
3041         int cpu = smp_processor_id();
3042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3043         struct task_struct *curr = rq->curr;
3044         struct rq_flags rf;
3045
3046         sched_clock_tick();
3047
3048         rq_lock(rq, &rf);
3049
3050         update_rq_clock(rq);
3051         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3052         cpu_load_update_active(rq);
3053         calc_global_load_tick(rq);
3054
3055         rq_unlock(rq, &rf);
3056
3057         perf_event_task_tick();
3058
3059 #ifdef CONFIG_SMP
3060         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3061         trigger_load_balance(rq);
3062 #endif
3063 }
3064
3065 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3066
3067 struct tick_work {
3068         int                     cpu;
3069         struct delayed_work     work;
3070 };
3071
3072 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3073
3074 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3075 {
3076         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3077         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3078         int cpu = twork->cpu;
3079         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3080         struct task_struct *curr;
3081         struct rq_flags rf;
3082         u64 delta;
3083
3084         /*
3085          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3086          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3087          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3088          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3089          * of when exactly it is running.
3090          */
3091         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3092                 goto out_requeue;
3093
3094         rq_lock_irq(rq, &rf);
3095         curr = rq->curr;
3096         if (is_idle_task(curr))
3097                 goto out_unlock;
3098
3099         update_rq_clock(rq);
3100         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3101
3102         /*
3103          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3104          * amount of time.
3105          */
3106         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3107         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3108
3109 out_unlock:
3110         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3111
3112 out_requeue:
3113         /*
3114          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3115          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3116          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3117          */
3118         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3119 }
3120
3121 static void sched_tick_start(int cpu)
3122 {
3123         struct tick_work *twork;
3124
3125         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3126                 return;
3127
3128         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3129
3130         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3131         twork->cpu = cpu;
3132         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3133         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3134 }
3135
3136 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3137 static void sched_tick_stop(int cpu)
3138 {
3139         struct tick_work *twork;
3140
3141         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3142                 return;
3143
3144         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3145
3146         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3147         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3148 }
3149 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3150
3151 int __init sched_tick_offload_init(void)
3152 {
3153         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3154         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3155
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3160 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3161 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3162 #endif
3163
3164 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3165                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3166 /*
3167  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3168  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3169  */
3170 static inline void preempt_latency_start(int val)
3171 {
3172         if (preempt_count() == val) {
3173                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3174 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3175                 current->preempt_disable_ip = ip;
3176 #endif
3177                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3178         }
3179 }
3180
3181 void preempt_count_add(int val)
3182 {
3183 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3184         /*
3185          * Underflow?
3186          */
3187         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3188                 return;
3189 #endif
3190         __preempt_count_add(val);
3191 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3192         /*
3193          * Spinlock count overflowing soon?
3194          */
3195         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3196                                 PREEMPT_MASK - 10);
3197 #endif
3198         preempt_latency_start(val);
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3201 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3202
3203 /*
3204  * If the value passed in equals to the current preempt count
3205  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3206  */
3207 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3208 {
3209         if (preempt_count() == val)
3210                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3211 }
3212
3213 void preempt_count_sub(int val)
3214 {
3215 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3216         /*
3217          * Underflow?
3218          */
3219         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3220                 return;
3221         /*
3222          * Is the spinlock portion underflowing?
3223          */
3224         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3225                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3226                 return;
3227 #endif
3228
3229         preempt_latency_stop(val);
3230         __preempt_count_sub(val);
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3233 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3234
3235 #else
3236 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3237 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3238 #endif
3239
3240 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3241 {
3242 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3243         return p->preempt_disable_ip;
3244 #else
3245         return 0;
3246 #endif
3247 }
3248
3249 /*
3250  * Print scheduling while atomic bug:
3251  */
3252 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3253 {
3254         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3255         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3256
3257         if (oops_in_progress)
3258                 return;
3259
3260         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3261                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3262
3263         debug_show_held_locks(prev);
3264         print_modules();
3265         if (irqs_disabled())
3266                 print_irqtrace_events(prev);
3267         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3268             && in_atomic_preempt_off()) {
3269                 pr_err("Preemption disabled at:");
3270                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3271                 pr_cont("\n");
3272         }
3273         if (panic_on_warn)
3274                 panic("scheduling while atomic\n");
3275
3276         dump_stack();
3277         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3282  */
3283 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3284 {
3285 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3286         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3287                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3288 #endif
3289
3290         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3291                 __schedule_bug(prev);
3292                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3293         }
3294         rcu_sleep_check();
3295
3296         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3297
3298         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * Pick up the highest-prio task:
3303  */
3304 static inline struct task_struct *
3305 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3306 {
3307         const struct sched_class *class;
3308         struct task_struct *p;
3309
3310         /*
3311          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3312          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3313          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3314          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3315          */
3316         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3317                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3318                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3319
3320                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3321                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3322                         goto again;
3323
3324                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3325                 if (unlikely(!p))
3326                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3327
3328                 return p;
3329         }
3330
3331 again:
3332         for_each_class(class) {
3333                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3334                 if (p) {
3335                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3336                                 goto again;
3337                         return p;
3338                 }
3339         }
3340
3341         /* The idle class should always have a runnable task: */
3342         BUG();
3343 }
3344
3345 /*
3346  * __schedule() is the main scheduler function.
3347  *
3348  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3349  *
3350  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3351  *
3352  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3353  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3354  *
3355  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3356  *      interrupt handler scheduler_tick().
3357  *
3358  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3359  *      task to the run-queue and that's it.
3360  *
3361  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3362  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3363  *      called on the nearest possible occasion:
3364  *
3365  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3366  *
3367  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3368  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3369  *           spin_unlock()!)
3370  *
3371  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3372  *           preemptible context
3373  *
3374  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3375  *         then at the next:
3376  *
3377  *          - cond_resched() call
3378  *          - explicit schedule() call
3379  *          - return from syscall or exception to user-space
3380  *          - return from interrupt-handler to user-space
3381  *
3382  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3383  */
3384 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3385 {
3386         struct task_struct *prev, *next;
3387         unsigned long *switch_count;
3388         struct rq_flags rf;
3389         struct rq *rq;
3390         int cpu;
3391
3392         cpu = smp_processor_id();
3393         rq = cpu_rq(cpu);
3394         prev = rq->curr;
3395
3396         schedule_debug(prev);
3397
3398         if (sched_feat(HRTICK))
3399                 hrtick_clear(rq);
3400
3401         local_irq_disable();
3402         rcu_note_context_switch(preempt);
3403
3404         /*
3405          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3406          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3407          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3408          *
3409          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3410          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3411          */
3412         rq_lock(rq, &rf);
3413         smp_mb__after_spinlock();
3414
3415         /* Promote REQ to ACT */
3416         rq->clock_update_flags <<= 1;
3417         update_rq_clock(rq);
3418
3419         switch_count = &prev->nivcsw;
3420         if (!preempt && prev->state) {
3421                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3422                         prev->state = TASK_RUNNING;
3423                 } else {
3424                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3425                         prev->on_rq = 0;
3426
3427                         if (prev->in_iowait) {
3428                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3429                                 delayacct_blkio_start();
3430                         }
3431
3432                         /*
3433                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3434                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3435                          * concurrency.
3436                          */
3437                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3438                                 struct task_struct *to_wakeup;
3439
3440                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3441                                 if (to_wakeup)
3442                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3443                         }
3444                 }
3445                 switch_count = &prev->nvcsw;
3446         }
3447
3448         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3449         clear_tsk_need_resched(prev);
3450         clear_preempt_need_resched();
3451
3452         if (likely(prev != next)) {
3453                 rq->nr_switches++;
3454                 rq->curr = next;
3455                 /*
3456                  * The membarrier system call requires each architecture
3457                  * to have a full memory barrier after updating
3458                  * rq->curr, before returning to user-space.
3459                  *
3460                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3461                  * various architectures:
3462                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3463                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3464                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3465                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3466                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3467                  *   is a RELEASE barrier),
3468                  */
3469                 ++*switch_count;
3470
3471                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3472
3473                 /* Also unlocks the rq: */
3474                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3475         } else {
3476                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3477                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3478         }
3479
3480         balance_callback(rq);
3481 }
3482
3483 void __noreturn do_task_dead(void)
3484 {
3485         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3486         set_special_state(TASK_DEAD);
3487
3488         /* Tell freezer to ignore us: */
3489         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3490
3491         __schedule(false);
3492         BUG();
3493
3494         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3495         for (;;)
3496                 cpu_relax();
3497 }
3498
3499 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3500 {
3501         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3502                 return;
3503         /*
3504          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3505          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3506          */
3507         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3508                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3509 }
3510
3511 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3512 {
3513         struct task_struct *tsk = current;
3514
3515         sched_submit_work(tsk);
3516         do {
3517                 preempt_disable();
3518                 __schedule(false);
3519                 sched_preempt_enable_no_resched();
3520         } while (need_resched());
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3523
3524 /*
3525  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3526  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3527  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3528  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3529  * (schedule out non-voluntarily).
3530  *
3531  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3532  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3533  */
3534 void __sched schedule_idle(void)
3535 {
3536         /*
3537          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3538          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3539          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3540          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3541          * TASK_RUNNING state.
3542          */
3543         WARN_ON_ONCE(current->state);
3544         do {
3545                 __schedule(false);
3546         } while (need_resched());
3547 }
3548
3549 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3550 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3551 {
3552         /*
3553          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3554          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3555          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3556          * we find a better solution.
3557          *
3558          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3559          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3560          * too frequently to make sense yet.
3561          */
3562         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3563         schedule();
3564         exception_exit(prev_state);
3565 }
3566 #endif
3567
3568 /**
3569  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3570  *
3571  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3572  */
3573 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3574 {
3575         sched_preempt_enable_no_resched();
3576         schedule();
3577         preempt_disable();
3578 }
3579
3580 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3581 {
3582         do {
3583                 /*
3584                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3585                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3586                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3587                  * by the function tracer will call this function again and
3588                  * cause infinite recursion.
3589                  *
3590                  * Preemption must be disabled here before the function
3591                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3592                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3593                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3594                  * which can also be traced by the function tracer.
3595                  */
3596                 preempt_disable_notrace();
3597                 preempt_latency_start(1);
3598                 __schedule(true);
3599                 preempt_latency_stop(1);
3600                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3601
3602                 /*
3603                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3604                  * between schedule and now.
3605                  */
3606         } while (need_resched());
3607 }
3608
3609 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3610 /*
3611  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3612  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3613  * occur there and call schedule directly.
3614  */
3615 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3616 {
3617         /*
3618          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3619          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3620          */
3621         if (likely(!preemptible()))
3622                 return;
3623
3624         preempt_schedule_common();
3625 }
3626 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3627 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3628
3629 /**
3630  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3631  *
3632  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3633  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3634  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3635  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3636  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3637  * to be called when the system is still in usermode.
3638  *
3639  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3640  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3641  * calling the scheduler.
3642  */
3643 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3644 {
3645         enum ctx_state prev_ctx;
3646
3647         if (likely(!preemptible()))
3648                 return;
3649
3650         do {
3651                 /*
3652                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3653                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3654                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3655                  * by the function tracer will call this function again and
3656                  * cause infinite recursion.
3657                  *
3658                  * Preemption must be disabled here before the function
3659                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3660                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3661                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3662                  * which can also be traced by the function tracer.
3663                  */
3664                 preempt_disable_notrace();
3665                 preempt_latency_start(1);
3666                 /*
3667                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3668                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3669                  * an infinite recursion.
3670                  */
3671                 prev_ctx = exception_enter();
3672                 __schedule(true);
3673                 exception_exit(prev_ctx);
3674
3675                 preempt_latency_stop(1);
3676                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3677         } while (need_resched());
3678 }
3679 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3680
3681 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3682
3683 /*
3684  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3685  * off of irq context.
3686  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3687  * protect us against recursive calling from irq.
3688  */
3689 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3690 {
3691         enum ctx_state prev_state;
3692
3693         /* Catch callers which need to be fixed */
3694         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3695
3696         prev_state = exception_enter();
3697
3698         do {
3699                 preempt_disable();
3700                 local_irq_enable();
3701                 __schedule(true);
3702                 local_irq_disable();
3703                 sched_preempt_enable_no_resched();
3704         } while (need_resched());
3705
3706         exception_exit(prev_state);
3707 }
3708
3709 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3710                           void *key)
3711 {
3712         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3713 }
3714 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3715
3716 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3717
3718 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3719 {
3720         if (pi_task)
3721                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3722
3723         return prio;
3724 }
3725
3726 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3727 {
3728         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3729
3730         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3731 }
3732
3733 /*
3734  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3735  * @p: task to boost
3736  * @pi_task: donor task
3737  *
3738  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3739  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3740  *
3741  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3742  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3743  */
3744 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3745 {
3746         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3747                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3748         const struct sched_class *prev_class;
3749         struct rq_flags rf;
3750         struct rq *rq;
3751
3752         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3753         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3754
3755         /*
3756          * If nothing changed; bail early.
3757          */
3758         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3759                 return;
3760
3761         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3762         update_rq_clock(rq);
3763         /*
3764          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3765          * either lock.
3766          *
3767          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3768          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3769          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3770          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3771          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3772          */
3773         p->pi_top_task = pi_task;
3774
3775         /*
3776          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3777          */
3778         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3779                 goto out_unlock;
3780
3781         /*
3782          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3783          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3784          *
3785          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3786          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3787          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3788          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3789          * with interrupts disabled and will complete the lock
3790          * protected section without being interrupted. So there is no
3791          * real need to boost.
3792          */
3793         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3794                 WARN_ON(p != rq->curr);
3795                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3796                 goto out_unlock;
3797         }
3798
3799         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3800         oldprio = p->prio;
3801
3802         if (oldprio == prio)
3803                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3804
3805         prev_class = p->sched_class;
3806         queued = task_on_rq_queued(p);
3807         running = task_current(rq, p);
3808         if (queued)
3809                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3810         if (running)
3811                 put_prev_task(rq, p);
3812
3813         /*
3814          * Boosting condition are:
3815          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3816          *      --> -dl task blocks on mutex A
3817          *
3818          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3819          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3820          *          running task
3821          */
3822         if (dl_prio(prio)) {
3823                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3824                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3825                         p->dl.dl_boosted = 1;
3826                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3827                 } else
3828                         p->dl.dl_boosted = 0;
3829                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3830         } else if (rt_prio(prio)) {
3831                 if (dl_prio(oldprio))
3832                         p->dl.dl_boosted = 0;
3833                 if (oldprio < prio)
3834                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3835                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3836         } else {
3837                 if (dl_prio(oldprio))
3838                         p->dl.dl_boosted = 0;
3839                 if (rt_prio(oldprio))
3840                         p->rt.timeout = 0;
3841                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3842         }
3843
3844         p->prio = prio;
3845
3846         if (queued)
3847                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3848         if (running)
3849                 set_curr_task(rq, p);
3850
3851         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3852 out_unlock:
3853         /* Avoid rq from going away on us: */
3854         preempt_disable();
3855         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3856
3857         balance_callback(rq);
3858         preempt_enable();
3859 }
3860 #else
3861 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3862 {
3863         return prio;
3864 }
3865 #endif
3866
3867 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3868 {
3869         bool queued, running;
3870         int old_prio, delta;
3871         struct rq_flags rf;
3872         struct rq *rq;
3873
3874         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3875                 return;
3876         /*
3877          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3878          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3879          */
3880         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3881         update_rq_clock(rq);
3882
3883         /*
3884          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3885          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3886          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3887          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3888          */
3889         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3890                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3891                 goto out_unlock;
3892         }
3893         queued = task_on_rq_queued(p);
3894         running = task_current(rq, p);
3895         if (queued)
3896                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3897         if (running)
3898                 put_prev_task(rq, p);
3899
3900         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3901         set_load_weight(p, true);
3902         old_prio = p->prio;
3903         p->prio = effective_prio(p);
3904         delta = p->prio - old_prio;
3905
3906         if (queued) {
3907                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3908                 /*
3909                  * If the task increased its priority or is running and
3910                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3911                  */
3912                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3913                         resched_curr(rq);
3914         }
3915         if (running)
3916                 set_curr_task(rq, p);
3917 out_unlock:
3918         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3919 }
3920 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3921
3922 /*
3923  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3924  * @p: task
3925  * @nice: nice value
3926  */
3927 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3928 {
3929         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3930         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3931
3932         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3933                 capable(CAP_SYS_NICE));
3934 }
3935
3936 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3937
3938 /*
3939  * sys_nice - change the priority of the current process.
3940  * @increment: priority increment
3941  *
3942  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3943  * does similar things.
3944  */
3945 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3946 {
3947         long nice, retval;
3948
3949         /*
3950          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3951          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3952          * and we have a single winner.
3953          */
3954         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3955         nice = task_nice(current) + increment;
3956
3957         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3958         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3959                 return -EPERM;
3960
3961         retval = security_task_setnice(current, nice);
3962         if (retval)
3963                 return retval;
3964
3965         set_user_nice(current, nice);
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 #endif
3970
3971 /**
3972  * task_prio - return the priority value of a given task.
3973  * @p: the task in question.
3974  *
3975  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3976  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3977  * around 0, value goes from -16 to +15.
3978  */
3979 int task_prio(const struct task_struct *p)
3980 {
3981         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3982 }
3983
3984 /**
3985  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3986  * @cpu: the processor in question.
3987  *
3988  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3989  */
3990 int idle_cpu(int cpu)
3991 {
3992         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3993
3994         if (rq->curr != rq->idle)
3995                 return 0;
3996
3997         if (rq->nr_running)
3998                 return 0;
3999
4000 #ifdef CONFIG_SMP
4001         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4002                 return 0;
4003 #endif
4004
4005         return 1;
4006 }
4007
4008 /**
4009  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4010  * @cpu: the CPU in question.
4011  *
4012  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4013  */
4014 int available_idle_cpu(int cpu)
4015 {
4016         if (!idle_cpu(cpu))
4017                 return 0;
4018
4019         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4020                 return 0;
4021
4022         return 1;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4027  * @cpu: the processor in question.
4028  *
4029  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4030  */
4031 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4032 {
4033         return cpu_rq(cpu)->idle;
4034 }
4035
4036 /**
4037  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4038  * @pid: the pid in question.
4039  *
4040  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4041  */
4042 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4043 {
4044         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4045 }
4046
4047 /*
4048  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4049  * it calls know not to change it.
4050  */
4051 #define SETPARAM_POLICY -1
4052
4053 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4054                 const struct sched_attr *attr)
4055 {
4056         int policy = attr->sched_policy;
4057
4058         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4059                 policy = p->policy;
4060
4061         p->policy = policy;
4062
4063         if (dl_policy(policy))
4064                 __setparam_dl(p, attr);
4065         else if (fair_policy(policy))
4066                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4067
4068         /*
4069          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4070          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4071          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4072          */
4073         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4074         p->normal_prio = normal_prio(p);
4075         set_load_weight(p, true);
4076 }
4077
4078 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4079 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4080                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4081 {
4082         __setscheduler_params(p, attr);
4083
4084         /*
4085          * Keep a potential priority boosting if called from
4086          * sched_setscheduler().
4087          */
4088         p->prio = normal_prio(p);
4089         if (keep_boost)
4090                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4091
4092         if (dl_prio(p->prio))
4093                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4094         else if (rt_prio(p->prio))
4095                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4096         else
4097                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4098 }
4099
4100 /*
4101  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4102  */
4103 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4104 {
4105         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4106         bool match;
4107
4108         rcu_read_lock();
4109         pcred = __task_cred(p);
4110         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4111                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4112         rcu_read_unlock();
4113         return match;
4114 }
4115
4116 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4117                                 const struct sched_attr *attr,
4118                                 bool user, bool pi)
4119 {
4120         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4121                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4122         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4123         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4124         const struct sched_class *prev_class;
4125         struct rq_flags rf;
4126         int reset_on_fork;
4127         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4128         struct rq *rq;
4129
4130         /* The pi code expects interrupts enabled */
4131         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4132 recheck:
4133         /* Double check policy once rq lock held: */
4134         if (policy < 0) {
4135                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4136                 policy = oldpolicy = p->policy;
4137         } else {
4138                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4139
4140                 if (!valid_policy(policy))
4141                         return -EINVAL;
4142         }
4143
4144         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4145                 return -EINVAL;
4146
4147         /*
4148          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4149          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4150          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4151          */
4152         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4153             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4154                 return -EINVAL;
4155         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4156             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4157                 return -EINVAL;
4158
4159         /*
4160          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4161          */
4162         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4163                 if (fair_policy(policy)) {
4164                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4165                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4166                                 return -EPERM;
4167                 }
4168
4169                 if (rt_policy(policy)) {
4170                         unsigned long rlim_rtprio =
4171                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4172
4173                         /* Can't set/change the rt policy: */
4174                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4175                                 return -EPERM;
4176
4177                         /* Can't increase priority: */
4178                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4179                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4180                                 return -EPERM;
4181                 }
4182
4183                  /*
4184                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4185                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4186                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4187                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4188                   */
4189                 if (dl_policy(policy))
4190                         return -EPERM;
4191
4192                 /*
4193                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4194                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4195                  */
4196                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4197                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4198                                 return -EPERM;
4199                 }
4200
4201                 /* Can't change other user's priorities: */
4202                 if (!check_same_owner(p))
4203                         return -EPERM;
4204
4205                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4206                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4207                         return -EPERM;
4208         }
4209
4210         if (user) {
4211                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4212                         return -EINVAL;
4213
4214                 retval = security_task_setscheduler(p);
4215                 if (retval)
4216                         return retval;
4217         }
4218
4219         /*
4220          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4221          * changing the priority of the task:
4222          *
4223          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4224          * runqueue lock must be held.
4225          */
4226         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4227         update_rq_clock(rq);
4228
4229         /*
4230          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4231          */
4232         if (p == rq->stop) {
4233                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4234                 return -EINVAL;
4235         }
4236
4237         /*
4238          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4239          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4240          */
4241         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4242                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4243                         goto change;
4244                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4245                         goto change;
4246                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4247                         goto change;
4248
4249                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4250                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4251                 return 0;
4252         }
4253 change:
4254
4255         if (user) {
4256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4257                 /*
4258                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4259                  * assigned.
4260                  */
4261                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4262                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4263                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4264                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4265                         return -EPERM;
4266                 }
4267 #endif
4268 #ifdef CONFIG_SMP
4269                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4270                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4271                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4272
4273                         /*
4274                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4275                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4276                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4277                          */
4278                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4279                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4280                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4281                                 return -EPERM;
4282                         }
4283                 }
4284 #endif
4285         }
4286
4287         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4288         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4289                 policy = oldpolicy = -1;
4290                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4291                 goto recheck;
4292         }
4293
4294         /*
4295          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4296          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4297          * is available.
4298          */
4299         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4300                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4301                 return -EBUSY;
4302         }
4303
4304         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4305         oldprio = p->prio;
4306
4307         if (pi) {
4308                 /*
4309                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4310                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4311                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4312                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4313                  * itself.
4314                  */
4315                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4316                 if (new_effective_prio == oldprio)
4317                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4318         }
4319
4320         queued = task_on_rq_queued(p);
4321         running = task_current(rq, p);
4322         if (queued)
4323                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4324         if (running)
4325                 put_prev_task(rq, p);
4326
4327         prev_class = p->sched_class;
4328         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4329
4330         if (queued) {
4331                 /*
4332                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4333                  * increased (user space view).
4334                  */
4335                 if (oldprio < p->prio)
4336                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4337
4338                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4339         }
4340         if (running)
4341                 set_curr_task(rq, p);
4342
4343         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4344
4345         /* Avoid rq from going away on us: */
4346         preempt_disable();
4347         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4348
4349         if (pi)
4350                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4351
4352         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4353         balance_callback(rq);
4354         preempt_enable();
4355
4356         return 0;
4357 }
4358
4359 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4360                                const struct sched_param *param, bool check)
4361 {
4362         struct sched_attr attr = {
4363                 .sched_policy   = policy,
4364                 .sched_priority = param->sched_priority,
4365                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4366         };
4367
4368         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4369         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4370                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4371                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4372                 attr.sched_policy = policy;
4373         }
4374
4375         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4376 }
4377 /**
4378  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4379  * @p: the task in question.
4380  * @policy: new policy.
4381  * @param: structure containing the new RT priority.
4382  *
4383  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4384  *
4385  * NOTE that the task may be already dead.
4386  */
4387 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4388                        const struct sched_param *param)
4389 {
4390         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4391 }
4392 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4393
4394 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4395 {
4396         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4397 }
4398 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4399
4400 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4401 {
4402         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4403 }
4404
4405 /**
4406  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4407  * @p: the task in question.
4408  * @policy: new policy.
4409  * @param: structure containing the new RT priority.
4410  *
4411  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4412  * current context has permission.  For example, this is needed in
4413  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4414  * but our caller might not have that capability.
4415  *
4416  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4417  */
4418 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4419                                const struct sched_param *param)
4420 {
4421         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4424
4425 static int
4426 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4427 {
4428         struct sched_param lparam;
4429         struct task_struct *p;
4430         int retval;
4431
4432         if (!param || pid < 0)
4433                 return -EINVAL;
4434         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4435                 return -EFAULT;
4436
4437         rcu_read_lock();
4438         retval = -ESRCH;
4439         p = find_process_by_pid(pid);
4440         if (p != NULL)
4441                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4442         rcu_read_unlock();
4443
4444         return retval;
4445 }
4446
4447 /*
4448  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4449  */
4450 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4451 {
4452         u32 size;
4453         int ret;
4454
4455         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4456                 return -EFAULT;
4457
4458         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4459         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4460
4461         ret = get_user(size, &uattr->size);
4462         if (ret)
4463                 return ret;
4464
4465         /* Bail out on silly large: */
4466         if (size > PAGE_SIZE)
4467                 goto err_size;
4468
4469         /* ABI compatibility quirk: */
4470         if (!size)
4471                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4472
4473         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4474                 goto err_size;
4475
4476         /*
4477          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4478          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4479          * user-space does not rely on any kernel feature
4480          * extensions we dont know about yet.
4481          */
4482         if (size > sizeof(*attr)) {
4483                 unsigned char __user *addr;
4484                 unsigned char __user *end;
4485                 unsigned char val;
4486
4487                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4488                 end  = (void __user *)uattr + size;
4489
4490                 for (; addr < end; addr++) {
4491                         ret = get_user(val, addr);
4492                         if (ret)
4493                                 return ret;
4494                         if (val)
4495                                 goto err_size;
4496                 }
4497                 size = sizeof(*attr);
4498         }
4499
4500         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4501         if (ret)
4502                 return -EFAULT;
4503
4504         /*
4505          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4506          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4507          */
4508         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4509
4510         return 0;
4511
4512 err_size:
4513         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4514         return -E2BIG;
4515 }
4516
4517 /**
4518  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4519  * @pid: the pid in question.
4520  * @policy: new policy.
4521  * @param: structure containing the new RT priority.
4522  *
4523  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4524  */
4525 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4526 {
4527         if (policy < 0)
4528                 return -EINVAL;
4529
4530         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4531 }
4532
4533 /**
4534  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4535  * @pid: the pid in question.
4536  * @param: structure containing the new RT priority.
4537  *
4538  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4539  */
4540 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4541 {
4542         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4543 }
4544
4545 /**
4546  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4547  * @pid: the pid in question.
4548  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4549  * @flags: for future extension.
4550  */
4551 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4552                                unsigned int, flags)
4553 {
4554         struct sched_attr attr;
4555         struct task_struct *p;
4556         int retval;
4557
4558         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4562         if (retval)
4563                 return retval;
4564
4565         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4566                 return -EINVAL;
4567
4568         rcu_read_lock();
4569         retval = -ESRCH;
4570         p = find_process_by_pid(pid);
4571         if (p != NULL)
4572                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4573         rcu_read_unlock();
4574
4575         return retval;
4576 }
4577
4578 /**
4579  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4580  * @pid: the pid in question.
4581  *
4582  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4583  * code.
4584  */
4585 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4586 {
4587         struct task_struct *p;
4588         int retval;
4589
4590         if (pid < 0)
4591                 return -EINVAL;
4592
4593         retval = -ESRCH;
4594         rcu_read_lock();
4595         p = find_process_by_pid(pid);
4596         if (p) {
4597                 retval = security_task_getscheduler(p);
4598                 if (!retval)
4599                         retval = p->policy
4600                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4601         }
4602         rcu_read_unlock();
4603         return retval;
4604 }
4605
4606 /**
4607  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4608  * @pid: the pid in question.
4609  * @param: structure containing the RT priority.
4610  *
4611  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4612  * code.
4613  */
4614 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4615 {
4616         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4617         struct task_struct *p;
4618         int retval;
4619
4620         if (!param || pid < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622
4623         rcu_read_lock();
4624         p = find_process_by_pid(pid);
4625         retval = -ESRCH;
4626         if (!p)
4627                 goto out_unlock;
4628
4629         retval = security_task_getscheduler(p);
4630         if (retval)
4631                 goto out_unlock;
4632
4633         if (task_has_rt_policy(p))
4634                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4635         rcu_read_unlock();
4636
4637         /*
4638          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4639          */
4640         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4641
4642         return retval;
4643
4644 out_unlock:
4645         rcu_read_unlock();
4646         return retval;
4647 }
4648
4649 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4650                            struct sched_attr *attr,
4651                            unsigned int usize)
4652 {
4653         int ret;
4654
4655         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4656                 return -EFAULT;
4657
4658         /*
4659          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4660          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4661          * user-space does not get uncomplete information.
4662          */
4663         if (usize < sizeof(*attr)) {
4664                 unsigned char *addr;
4665                 unsigned char *end;
4666
4667                 addr = (void *)attr + usize;
4668                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4669
4670                 for (; addr < end; addr++) {
4671                         if (*addr)
4672                                 return -EFBIG;
4673                 }
4674
4675                 attr->size = usize;
4676         }
4677
4678         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4679         if (ret)
4680                 return -EFAULT;
4681
4682         return 0;
4683 }
4684
4685 /**
4686  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4687  * @pid: the pid in question.
4688  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4689  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4690  * @flags: for future extension.
4691  */
4692 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4693                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4694 {
4695         struct sched_attr attr = {
4696                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4697         };
4698         struct task_struct *p;
4699         int retval;
4700
4701         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4702             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4703                 return -EINVAL;
4704
4705         rcu_read_lock();
4706         p = find_process_by_pid(pid);
4707         retval = -ESRCH;
4708         if (!p)
4709                 goto out_unlock;
4710
4711         retval = security_task_getscheduler(p);
4712         if (retval)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         attr.sched_policy = p->policy;
4716         if (p->sched_reset_on_fork)
4717                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4718         if (task_has_dl_policy(p))
4719                 __getparam_dl(p, &attr);
4720         else if (task_has_rt_policy(p))
4721                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4722         else
4723                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4724
4725         rcu_read_unlock();
4726
4727         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4728         return retval;
4729
4730 out_unlock:
4731         rcu_read_unlock();
4732         return retval;
4733 }
4734
4735 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4736 {
4737         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4738         struct task_struct *p;
4739         int retval;
4740
4741         rcu_read_lock();
4742
4743         p = find_process_by_pid(pid);
4744         if (!p) {
4745                 rcu_read_unlock();
4746                 return -ESRCH;
4747         }
4748
4749         /* Prevent p going away */
4750         get_task_struct(p);
4751         rcu_read_unlock();
4752
4753         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4754                 retval = -EINVAL;
4755                 goto out_put_task;
4756         }
4757         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4758                 retval = -ENOMEM;
4759                 goto out_put_task;
4760         }
4761         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4762                 retval = -ENOMEM;
4763                 goto out_free_cpus_allowed;
4764         }
4765         retval = -EPERM;
4766         if (!check_same_owner(p)) {
4767                 rcu_read_lock();
4768                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4769                         rcu_read_unlock();
4770                         goto out_free_new_mask;
4771                 }
4772                 rcu_read_unlock();
4773         }
4774
4775         retval = security_task_setscheduler(p);
4776         if (retval)
4777                 goto out_free_new_mask;
4778
4779
4780         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4781         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4782
4783         /*
4784          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4785          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4786          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4787          * root_domain.
4788          */
4789 #ifdef CONFIG_SMP
4790         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4791                 rcu_read_lock();
4792                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4793                         retval = -EBUSY;
4794                         rcu_read_unlock();
4795                         goto out_free_new_mask;
4796                 }
4797                 rcu_read_unlock();
4798         }
4799 #endif
4800 again:
4801         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4802
4803         if (!retval) {
4804                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4805                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4806                         /*
4807                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4808                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4809                          * cpuset's cpus_allowed
4810                          */
4811                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4812                         goto again;
4813                 }
4814         }
4815 out_free_new_mask:
4816         free_cpumask_var(new_mask);
4817 out_free_cpus_allowed:
4818         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4819 out_put_task:
4820         put_task_struct(p);
4821         return retval;
4822 }
4823
4824 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4825                              struct cpumask *new_mask)
4826 {
4827         if (len < cpumask_size())
4828                 cpumask_clear(new_mask);
4829         else if (len > cpumask_size())
4830                 len = cpumask_size();
4831
4832         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4837  * @pid: pid of the process
4838  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4839  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4840  *
4841  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4842  */
4843 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4844                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4845 {
4846         cpumask_var_t new_mask;
4847         int retval;
4848
4849         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4850                 return -ENOMEM;
4851
4852         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4853         if (retval == 0)
4854                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4855         free_cpumask_var(new_mask);
4856         return retval;
4857 }
4858
4859 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4860 {
4861         struct task_struct *p;
4862         unsigned long flags;
4863         int retval;
4864
4865         rcu_read_lock();
4866
4867         retval = -ESRCH;
4868         p = find_process_by_pid(pid);
4869         if (!p)
4870                 goto out_unlock;
4871
4872         retval = security_task_getscheduler(p);
4873         if (retval)
4874                 goto out_unlock;
4875
4876         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4877         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4878         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4879
4880 out_unlock:
4881         rcu_read_unlock();
4882
4883         return retval;
4884 }
4885
4886 /**
4887  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4888  * @pid: pid of the process
4889  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4890  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4891  *
4892  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4893  * error code otherwise.
4894  */
4895 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4896                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4897 {
4898         int ret;
4899         cpumask_var_t mask;
4900
4901         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4902                 return -EINVAL;
4903         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4904                 return -EINVAL;
4905
4906         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4907                 return -ENOMEM;
4908
4909         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4910         if (ret == 0) {
4911                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4912
4913                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4914                         ret = -EFAULT;
4915                 else
4916                         ret = retlen;
4917         }
4918         free_cpumask_var(mask);
4919
4920         return ret;
4921 }
4922
4923 /**
4924  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4925  *
4926  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4927  * other threads running on this CPU then this function will return.
4928  *
4929  * Return: 0.
4930  */
4931 static void do_sched_yield(void)
4932 {
4933         struct rq_flags rf;
4934         struct rq *rq;
4935
4936         local_irq_disable();
4937         rq = this_rq();
4938         rq_lock(rq, &rf);
4939
4940         schedstat_inc(rq->yld_count);
4941         current->sched_class->yield_task(rq);
4942
4943         /*
4944          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4945          * no need to preempt or enable interrupts:
4946          */
4947         preempt_disable();
4948         rq_unlock(rq, &rf);
4949         sched_preempt_enable_no_resched();
4950
4951         schedule();
4952 }
4953
4954 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4955 {
4956         do_sched_yield();
4957         return 0;
4958 }
4959
4960 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4961 int __sched _cond_resched(void)
4962 {
4963         if (should_resched(0)) {
4964                 preempt_schedule_common();
4965                 return 1;
4966         }
4967         rcu_all_qs();
4968         return 0;
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4971 #endif
4972
4973 /*
4974  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4975  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4976  *
4977  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4978  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4979  * spin_unlock(), once by hand).
4980  */
4981 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4982 {
4983         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4984         int ret = 0;
4985
4986         lockdep_assert_held(lock);
4987
4988         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4989                 spin_unlock(lock);
4990                 if (resched)
4991                         preempt_schedule_common();
4992                 else
4993                         cpu_relax();
4994                 ret = 1;
4995                 spin_lock(lock);
4996         }
4997         return ret;
4998 }
4999 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5000
5001 /**
5002  * yield - yield the current processor to other threads.
5003  *
5004  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5005  *
5006  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5007  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5008  * it, its already broken.
5009  *
5010  * Typical broken usage is:
5011  *
5012  * while (!event)
5013  *      yield();
5014  *
5015  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5016  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5017  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5018  *
5019  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5020  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5021  * If you still want to use yield(), do not!
5022  */
5023 void __sched yield(void)
5024 {
5025         set_current_state(TASK_RUNNING);
5026         do_sched_yield();
5027 }
5028 EXPORT_SYMBOL(yield);
5029
5030 /**
5031  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5032  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5033  * processor it's on.
5034  * @p: target task
5035  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5036  *
5037  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5038  * can't go away on us before we can do any checks.
5039  *
5040  * Return:
5041  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5042  *      false (0) if we failed to boost the target.
5043  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5044  */
5045 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5046 {
5047         struct task_struct *curr = current;
5048         struct rq *rq, *p_rq;
5049         unsigned long flags;
5050         int yielded = 0;
5051
5052         local_irq_save(flags);
5053         rq = this_rq();
5054
5055 again:
5056         p_rq = task_rq(p);
5057         /*
5058          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5059          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5060          */
5061         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5062                 yielded = -ESRCH;
5063                 goto out_irq;
5064         }
5065
5066         double_rq_lock(rq, p_rq);
5067         if (task_rq(p) != p_rq) {
5068                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5069                 goto again;
5070         }
5071
5072         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5073                 goto out_unlock;
5074
5075         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5076                 goto out_unlock;
5077
5078         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5079                 goto out_unlock;
5080
5081         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5082         if (yielded) {
5083                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5084                 /*
5085                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5086                  * fairness.
5087                  */
5088                 if (preempt && rq != p_rq)
5089                         resched_curr(p_rq);
5090         }
5091
5092 out_unlock:
5093         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5094 out_irq:
5095         local_irq_restore(flags);
5096
5097         if (yielded > 0)
5098                 schedule();
5099
5100         return yielded;
5101 }
5102 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5103
5104 int io_schedule_prepare(void)
5105 {
5106         int old_iowait = current->in_iowait;
5107
5108         current->in_iowait = 1;
5109         blk_schedule_flush_plug(current);
5110
5111         return old_iowait;
5112 }
5113
5114 void io_schedule_finish(int token)
5115 {
5116         current->in_iowait = token;
5117 }
5118
5119 /*
5120  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5121  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5122  */
5123 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5124 {
5125         int token;
5126         long ret;
5127
5128         token = io_schedule_prepare();
5129         ret = schedule_timeout(timeout);
5130         io_schedule_finish(token);
5131
5132         return ret;
5133 }
5134 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5135
5136 void io_schedule(void)
5137 {
5138         int token;
5139
5140         token = io_schedule_prepare();
5141         schedule();
5142         io_schedule_finish(token);
5143 }
5144 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5145
5146 /**
5147  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5148  * @policy: scheduling class.
5149  *
5150  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5151  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5152  * On failure, a negative error code is returned.
5153  */
5154 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5155 {
5156         int ret = -EINVAL;
5157
5158         switch (policy) {
5159         case SCHED_FIFO:
5160         case SCHED_RR:
5161                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5162                 break;
5163         case SCHED_DEADLINE:
5164         case SCHED_NORMAL:
5165         case SCHED_BATCH:
5166         case SCHED_IDLE:
5167                 ret = 0;
5168                 break;
5169         }
5170         return ret;
5171 }
5172
5173 /**
5174  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5175  * @policy: scheduling class.
5176  *
5177  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5178  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5179  * On failure, a negative error code is returned.
5180  */
5181 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5182 {
5183         int ret = -EINVAL;
5184
5185         switch (policy) {
5186         case SCHED_FIFO:
5187         case SCHED_RR:
5188                 ret = 1;
5189                 break;
5190         case SCHED_DEADLINE:
5191         case SCHED_NORMAL:
5192         case SCHED_BATCH:
5193         case SCHED_IDLE:
5194                 ret = 0;
5195         }
5196         return ret;
5197 }
5198
5199 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5200 {
5201         struct task_struct *p;
5202         unsigned int time_slice;
5203         struct rq_flags rf;
5204         struct rq *rq;
5205         int retval;
5206
5207         if (pid < 0)
5208                 return -EINVAL;
5209
5210         retval = -ESRCH;
5211         rcu_read_lock();
5212         p = find_process_by_pid(pid);
5213         if (!p)
5214                 goto out_unlock;
5215
5216         retval = security_task_getscheduler(p);
5217         if (retval)
5218                 goto out_unlock;
5219
5220         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5221         time_slice = 0;
5222         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5223                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5224         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5225
5226         rcu_read_unlock();
5227         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5228         return 0;
5229
5230 out_unlock:
5231         rcu_read_unlock();
5232         return retval;
5233 }
5234
5235 /**
5236  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5237  * @pid: pid of the process.
5238  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5239  *
5240  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5241  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5242  *
5243  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5244  * an error code.
5245  */
5246 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5247                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
5248 {
5249         struct timespec64 t;
5250         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5251
5252         if (retval == 0)
5253                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5254
5255         return retval;
5256 }
5257
5258 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
5259 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5260                        compat_pid_t, pid,
5261                        struct old_timespec32 __user *, interval)
5262 {
5263         struct timespec64 t;
5264         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5265
5266         if (retval == 0)
5267                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
5268         return retval;
5269 }
5270 #endif
5271
5272 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5273 {
5274         unsigned long free = 0;
5275         int ppid;
5276
5277         if (!try_get_task_stack(p))
5278                 return;
5279
5280         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5281
5282         if (p->state == TASK_RUNNING)
5283                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5284 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5285         free = stack_not_used(p);
5286 #endif
5287         ppid = 0;
5288         rcu_read_lock();
5289         if (pid_alive(p))
5290                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5291         rcu_read_unlock();
5292         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5293                 task_pid_nr(p), ppid,
5294                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5295
5296         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5297         show_stack(p, NULL);
5298         put_task_stack(p);
5299 }
5300 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5301
5302 static inline bool
5303 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5304 {
5305         /* no filter, everything matches */
5306         if (!state_filter)
5307                 return true;
5308
5309         /* filter, but doesn't match */
5310         if (!(p->state & state_filter))
5311                 return false;
5312
5313         /*
5314          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5315          * TASK_KILLABLE).
5316          */
5317         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5318                 return false;
5319
5320         return true;
5321 }
5322
5323
5324 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5325 {
5326         struct task_struct *g, *p;
5327
5328 #if BITS_PER_LONG == 32
5329         printk(KERN_INFO
5330                 "  task                PC stack   pid father\n");
5331 #else
5332         printk(KERN_INFO
5333                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5334 #endif
5335         rcu_read_lock();
5336         for_each_process_thread(g, p) {
5337                 /*
5338                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5339                  * console might take a lot of time:
5340                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5341                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5342                  * an IPI.
5343                  */
5344                 touch_nmi_watchdog();
5345                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5346                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5347                         sched_show_task(p);
5348         }
5349
5350 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5351         if (!state_filter)
5352                 sysrq_sched_debug_show();
5353 #endif
5354         rcu_read_unlock();
5355         /*
5356          * Only show locks if all tasks are dumped:
5357          */
5358         if (!state_filter)
5359                 debug_show_all_locks();
5360 }
5361
5362 /**
5363  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5364  * @idle: task in question
5365  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5366  *
5367  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5368  * flag, to make booting more robust.
5369  */
5370 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5371 {
5372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5373         unsigned long flags;
5374
5375         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5376         raw_spin_lock(&rq->lock);
5377
5378         __sched_fork(0, idle);
5379         idle->state = TASK_RUNNING;
5380         idle->se.exec_start = sched_clock();
5381         idle->flags |= PF_IDLE;
5382
5383         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5384
5385 #ifdef CONFIG_SMP
5386         /*
5387          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5388          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5389          *
5390          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5391          */
5392         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5393 #endif
5394         /*
5395          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5396          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5397          * lockdep check in task_group() will fail.
5398          *
5399          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5400          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5401          *
5402          * Silence PROVE_RCU
5403          */
5404         rcu_read_lock();
5405         __set_task_cpu(idle, cpu);
5406         rcu_read_unlock();
5407
5408         rq->curr = rq->idle = idle;
5409         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5410 #ifdef CONFIG_SMP
5411         idle->on_cpu = 1;
5412 #endif
5413         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5414         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5415
5416         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5417         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5418
5419         /*
5420          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5421          */
5422         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5423         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5424         vtime_init_idle(idle, cpu);
5425 #ifdef CONFIG_SMP
5426         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5427 #endif
5428 }
5429
5430 #ifdef CONFIG_SMP
5431
5432 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5433                               const struct cpumask *trial)
5434 {
5435         int ret = 1;
5436
5437         if (!cpumask_weight(cur))
5438                 return ret;
5439
5440         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5441
5442         return ret;
5443 }
5444
5445 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5446                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5447 {
5448         int ret = 0;
5449
5450         /*
5451          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5452          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5453          * affinity and isolating such threads by their set of
5454          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5455          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5456          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5457          * before cpus_allowed may be changed.
5458          */
5459         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5460                 ret = -EINVAL;
5461                 goto out;
5462         }
5463
5464         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5465                                               cs_cpus_allowed))
5466                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5467
5468 out:
5469         return ret;
5470 }
5471
5472 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5473
5474 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5475 /* Migrate current task p to target_cpu */
5476 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5477 {
5478         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5479         int curr_cpu = task_cpu(p);
5480
5481         if (curr_cpu == target_cpu)
5482                 return 0;
5483
5484         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5485                 return -EINVAL;
5486
5487         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5488
5489         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5490         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5491 }
5492
5493 /*
5494  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5495  * tasks on the runqueues
5496  */
5497 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5498 {
5499         bool queued, running;
5500         struct rq_flags rf;
5501         struct rq *rq;
5502
5503         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5504         queued = task_on_rq_queued(p);
5505         running = task_current(rq, p);
5506
5507         if (queued)
5508                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5509         if (running)
5510                 put_prev_task(rq, p);
5511
5512         p->numa_preferred_nid = nid;
5513
5514         if (queued)
5515                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5516         if (running)
5517                 set_curr_task(rq, p);
5518         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5519 }
5520 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5521
5522 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5523 /*
5524  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5525  * offline.
5526  */
5527 void idle_task_exit(void)
5528 {
5529         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5530
5531         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5532
5533         if (mm != &init_mm) {
5534                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5535                 current->active_mm = &init_mm;
5536                 finish_arch_post_lock_switch();
5537         }
5538         mmdrop(mm);
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5543  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5544  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5545  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5546  * calculation.
5547  *
5548  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5549  */
5550 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5551 {
5552         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5553         if (delta)
5554                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5555 }
5556
5557 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5558 {
5559 }
5560
5561 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5562         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5563 };
5564
5565 static struct task_struct fake_task = {
5566         /*
5567          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5568          */
5569         .prio = MAX_PRIO + 1,
5570         .sched_class = &fake_sched_class,
5571 };
5572
5573 /*
5574  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5575  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5576  *
5577  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5578  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5579  * because of lock validation efforts.
5580  */
5581 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5582 {
5583         struct rq *rq = dead_rq;
5584         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5585         struct rq_flags orf = *rf;
5586         int dest_cpu;
5587
5588         /*
5589          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5590          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5591          *
5592          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5593          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5594          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5595          * done here.
5596          */
5597         rq->stop = NULL;
5598
5599         /*
5600          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5601          * class method both need to have an up-to-date
5602          * value of rq->clock[_task]
5603          */
5604         update_rq_clock(rq);
5605
5606         for (;;) {
5607                 /*
5608                  * There's this thread running, bail when that's the only
5609                  * remaining thread:
5610                  */
5611                 if (rq->nr_running == 1)
5612                         break;
5613
5614                 /*
5615                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5616                  */
5617                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5618                 BUG_ON(!next);
5619                 put_prev_task(rq, next);
5620
5621                 /*
5622                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5623                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5624                  * stabilizes the mask.
5625                  *
5626                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5627                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5628                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5629                  */
5630                 rq_unlock(rq, rf);
5631                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5632                 rq_relock(rq, rf);
5633
5634                 /*
5635                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5636                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5637                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5638                  */
5639                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5640                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5641                         continue;
5642                 }
5643
5644                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5645                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5646                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5647                 if (rq != dead_rq) {
5648                         rq_unlock(rq, rf);
5649                         rq = dead_rq;
5650                         *rf = orf;
5651                         rq_relock(rq, rf);
5652                 }
5653                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5654         }
5655
5656         rq->stop = stop;
5657 }
5658 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5659
5660 void set_rq_online(struct rq *rq)
5661 {
5662         if (!rq->online) {
5663                 const struct sched_class *class;
5664
5665                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5666                 rq->online = 1;
5667
5668                 for_each_class(class) {
5669                         if (class->rq_online)
5670                                 class->rq_online(rq);
5671                 }
5672         }
5673 }
5674
5675 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5676 {
5677         if (rq->online) {
5678                 const struct sched_class *class;
5679
5680                 for_each_class(class) {
5681                         if (class->rq_offline)
5682                                 class->rq_offline(rq);
5683                 }
5684
5685                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5686                 rq->online = 0;
5687         }
5688 }
5689
5690 /*
5691  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5692  */
5693 static int num_cpus_frozen;
5694
5695 /*
5696  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5697  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5698  * around partition_sched_domains().
5699  *
5700  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5701  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5702  */
5703 static void cpuset_cpu_active(void)
5704 {
5705         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5706                 /*
5707                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5708                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5709                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5710                  * domain, ignoring cpusets.
5711                  */
5712                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5713                 if (--num_cpus_frozen)
5714                         return;
5715                 /*
5716                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5717                  * restore the original sched domains by considering the
5718                  * cpuset configurations.
5719                  */
5720                 cpuset_force_rebuild();
5721         }
5722         cpuset_update_active_cpus();
5723 }
5724
5725 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5726 {
5727         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5728                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5729                         return -EBUSY;
5730                 cpuset_update_active_cpus();
5731         } else {
5732                 num_cpus_frozen++;
5733                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5734         }
5735         return 0;
5736 }
5737
5738 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5739 {
5740         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5741         struct rq_flags rf;
5742
5743 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5744         /*
5745          * The sched_smt_present static key needs to be evaluated on every
5746          * hotplug event because at boot time SMT might be disabled when
5747          * the number of booted CPUs is limited.
5748          *
5749          * If then later a sibling gets hotplugged, then the key would stay
5750          * off and SMT scheduling would never be functional.
5751          */
5752         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) > 1)
5753                 static_branch_enable_cpuslocked(&sched_smt_present);
5754 #endif
5755         set_cpu_active(cpu, true);
5756
5757         if (sched_smp_initialized) {
5758                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5759                 cpuset_cpu_active();
5760         }
5761
5762         /*
5763          * Put the rq online, if not already. This happens:
5764          *
5765          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5766          *    after all CPUs have been brought up.
5767          *
5768          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5769          *    domains.
5770          */
5771         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5772         if (rq->rd) {
5773                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5774                 set_rq_online(rq);
5775         }
5776         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5777
5778         update_max_interval();
5779
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5784 {
5785         int ret;
5786
5787         set_cpu_active(cpu, false);
5788         /*
5789          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5790          * users of this state to go away such that all new such users will
5791          * observe it.
5792          *
5793          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5794          */
5795         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5796
5797         if (!sched_smp_initialized)
5798                 return 0;
5799
5800         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5801         if (ret) {
5802                 set_cpu_active(cpu, true);
5803                 return ret;
5804         }
5805         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5806         return 0;
5807 }
5808
5809 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5810 {
5811         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5812
5813         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5814         update_max_interval();
5815 }
5816
5817 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5818 {
5819         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5820         sched_tick_start(cpu);
5821         return 0;
5822 }
5823
5824 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5825 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5826 {
5827         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5828         struct rq_flags rf;
5829
5830         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5831         sched_ttwu_pending();
5832         sched_tick_stop(cpu);
5833
5834         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5835         if (rq->rd) {
5836                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5837                 set_rq_offline(rq);
5838         }
5839         migrate_tasks(rq, &rf);
5840         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5841         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5842
5843         calc_load_migrate(rq);
5844         update_max_interval();
5845         nohz_balance_exit_idle(rq);
5846         hrtick_clear(rq);
5847         return 0;
5848 }
5849 #endif
5850
5851 void __init sched_init_smp(void)
5852 {
5853         sched_init_numa();
5854
5855         /*
5856          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5857          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5858          * happen.
5859          */
5860         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5861         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5862         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5863
5864         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5865         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5866                 BUG();
5867         sched_init_granularity();
5868
5869         init_sched_rt_class();
5870         init_sched_dl_class();
5871
5872         sched_smp_initialized = true;
5873 }
5874
5875 static int __init migration_init(void)
5876 {
5877         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5878         return 0;
5879 }
5880 early_initcall(migration_init);
5881
5882 #else
5883 void __init sched_init_smp(void)
5884 {
5885         sched_init_granularity();
5886 }
5887 #endif /* CONFIG_SMP */
5888
5889 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5890 {
5891         return in_lock_functions(addr) ||
5892                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5893                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5894 }
5895
5896 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5897 /*
5898  * Default task group.
5899  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5900  */
5901 struct task_group root_task_group;
5902 LIST_HEAD(task_groups);
5903
5904 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5905 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5906 #endif
5907
5908 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5909 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5910
5911 void __init sched_init(void)
5912 {
5913         int i, j;
5914         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5915
5916         wait_bit_init();
5917
5918 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5919         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5920 #endif
5921 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5922         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5923 #endif
5924         if (alloc_size) {
5925                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5926
5927 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5928                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5929                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5930
5931                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5932                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5933
5934 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5935 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5936                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5937                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5938
5939                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5940                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5941
5942 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5943         }
5944 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5945         for_each_possible_cpu(i) {
5946                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5947                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5948                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5949                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5950         }
5951 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5952
5953         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5954         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5955
5956 #ifdef CONFIG_SMP
5957         init_defrootdomain();
5958 #endif
5959
5960 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5961         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5962                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5963 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5964
5965 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5966         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5967
5968         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5969         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5970         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5971         autogroup_init(&init_task);
5972 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5973
5974         for_each_possible_cpu(i) {
5975                 struct rq *rq;
5976
5977                 rq = cpu_rq(i);
5978                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5979                 rq->nr_running = 0;
5980                 rq->calc_load_active = 0;
5981                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5982                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5983                 init_rt_rq(&rq->rt);
5984                 init_dl_rq(&rq->dl);
5985 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5986                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5987                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5988                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5989                 /*
5990                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5991                  *
5992                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5993                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5994                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5995                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5996                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
5997                  * (se->load.weight).
5998                  *
5999                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6000                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6001                  * then A0's share of the CPU resource is:
6002                  *
6003                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6004                  *
6005                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6006                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6007                  */
6008                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6009                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6010 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6011
6012                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6013 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6014                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6015 #endif
6016
6017                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6018                         rq->cpu_load[j] = 0;
6019
6020 #ifdef CONFIG_SMP
6021                 rq->sd = NULL;
6022                 rq->rd = NULL;
6023                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6024                 rq->balance_callback = NULL;
6025                 rq->active_balance = 0;
6026                 rq->next_balance = jiffies;
6027                 rq->push_cpu = 0;
6028                 rq->cpu = i;
6029                 rq->online = 0;
6030                 rq->idle_stamp = 0;
6031                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6032                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6033
6034                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6035
6036                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6037 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6038                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6039                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6040                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6041 #endif
6042 #endif /* CONFIG_SMP */
6043                 hrtick_rq_init(rq);
6044                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6045         }
6046
6047         set_load_weight(&init_task, false);
6048
6049         /*
6050          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6051          */
6052         mmgrab(&init_mm);
6053         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6054
6055         /*
6056          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6057          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6058          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6059          * when this runqueue becomes "idle".
6060          */
6061         init_idle(current, smp_processor_id());
6062
6063         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6064
6065 #ifdef CONFIG_SMP
6066         idle_thread_set_boot_cpu();
6067 #endif
6068         init_sched_fair_class();
6069
6070         init_schedstats();
6071
6072         scheduler_running = 1;
6073 }
6074
6075 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6076 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6077 {
6078         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6079
6080         return (nested == preempt_offset);
6081 }
6082
6083 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6084 {
6085         /*
6086          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6087          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6088          * otherwise we will destroy state.
6089          */
6090         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6091                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6092                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6093                         current->state,
6094                         (void *)current->task_state_change,
6095                         (void *)current->task_state_change);
6096
6097         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6098 }
6099 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6100
6101 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6102 {
6103         /* Ratelimiting timestamp: */
6104         static unsigned long prev_jiffy;
6105
6106         unsigned long preempt_disable_ip;
6107
6108         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6109         rcu_sleep_check();
6110
6111         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6112              !is_idle_task(current)) ||
6113             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6114             oops_in_progress)
6115                 return;
6116
6117         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6118                 return;
6119         prev_jiffy = jiffies;
6120
6121         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6122         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6123
6124         printk(KERN_ERR
6125                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6126                         file, line);
6127         printk(KERN_ERR
6128                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6129                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6130                         current->pid, current->comm);
6131
6132         if (task_stack_end_corrupted(current))
6133                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6134
6135         debug_show_held_locks(current);
6136         if (irqs_disabled())
6137                 print_irqtrace_events(current);
6138         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6139             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6140                 pr_err("Preemption disabled at:");
6141                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6142                 pr_cont("\n");
6143         }
6144         dump_stack();
6145         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6146 }
6147 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6148 #endif
6149
6150 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6151 void normalize_rt_tasks(void)
6152 {
6153         struct task_struct *g, *p;
6154         struct sched_attr attr = {
6155                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6156         };
6157
6158         read_lock(&tasklist_lock);
6159         for_each_process_thread(g, p) {
6160                 /*
6161                  * Only normalize user tasks:
6162                  */
6163                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6164                         continue;
6165
6166                 p->se.exec_start = 0;
6167                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6168                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6169                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6170
6171                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6172                         /*
6173                          * Renice negative nice level userspace
6174                          * tasks back to 0:
6175                          */
6176                         if (task_nice(p) < 0)
6177                                 set_user_nice(p, 0);
6178                         continue;
6179                 }
6180
6181                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6182         }
6183         read_unlock(&tasklist_lock);
6184 }
6185
6186 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6187
6188 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6189 /*
6190  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6191  *
6192  * They can only be called when the whole system has been
6193  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6194  * activity can take place. Using them for anything else would
6195  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6196  * under any other configuration.
6197  */
6198
6199 /**
6200  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6201  * @cpu: the processor in question.
6202  *
6203  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6204  *
6205  * Return: The current task for @cpu.
6206  */
6207 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6208 {
6209         return cpu_curr(cpu);
6210 }
6211
6212 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6213
6214 #ifdef CONFIG_IA64
6215 /**
6216  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6217  * @cpu: the processor in question.
6218  * @p: the task pointer to set.
6219  *
6220  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6221  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6222  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6223  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6224  * and caller must save the original value of the current task (see
6225  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6226  * re-starting the system.
6227  *
6228  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6229  */
6230 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6231 {
6232         cpu_curr(cpu) = p;
6233 }
6234
6235 #endif
6236
6237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6238 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6239 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6240
6241 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6242 {
6243         free_fair_sched_group(tg);
6244         free_rt_sched_group(tg);
6245         autogroup_free(tg);
6246         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6247 }
6248
6249 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6250 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6251 {
6252         struct task_group *tg;
6253
6254         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6255         if (!tg)
6256                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6257
6258         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6259                 goto err;
6260
6261         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6262                 goto err;
6263
6264         return tg;
6265
6266 err:
6267         sched_free_group(tg);
6268         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6269 }
6270
6271 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6272 {
6273         unsigned long flags;
6274
6275         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6276         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6277
6278         /* Root should already exist: */
6279         WARN_ON(!parent);
6280
6281         tg->parent = parent;
6282         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6283         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6284         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6285
6286         online_fair_sched_group(tg);
6287 }
6288
6289 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6290 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6291 {
6292         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6293         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6294 }
6295
6296 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6297 {
6298         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6299         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6300 }
6301
6302 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6303 {
6304         unsigned long flags;
6305
6306         /* End participation in shares distribution: */
6307         unregister_fair_sched_group(tg);
6308
6309         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6310         list_del_rcu(&tg->list);
6311         list_del_rcu(&tg->siblings);
6312         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6313 }
6314
6315 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6316 {
6317         struct task_group *tg;
6318
6319         /*
6320          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6321          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6322          * to prevent lockdep warnings.
6323          */
6324         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6325                           struct task_group, css);
6326         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6327         tsk->sched_task_group = tg;
6328
6329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6330         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6331                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6332         else
6333 #endif
6334                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6335 }
6336
6337 /*
6338  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6339  *
6340  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6341  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6342  * its new group.
6343  */
6344 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6345 {
6346         int queued, running, queue_flags =
6347                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6348         struct rq_flags rf;
6349         struct rq *rq;
6350
6351         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6352         update_rq_clock(rq);
6353
6354         running = task_current(rq, tsk);
6355         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6356
6357         if (queued)
6358                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6359         if (running)
6360                 put_prev_task(rq, tsk);
6361
6362         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6363
6364         if (queued)
6365                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6366         if (running)
6367                 set_curr_task(rq, tsk);
6368
6369         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6370 }
6371
6372 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6373 {
6374         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6375 }
6376
6377 static struct cgroup_subsys_state *
6378 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6379 {
6380         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6381         struct task_group *tg;
6382
6383         if (!parent) {
6384                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6385                 return &root_task_group.css;
6386         }
6387
6388         tg = sched_create_group(parent);
6389         if (IS_ERR(tg))
6390                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6391
6392         return &tg->css;
6393 }
6394
6395 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6396 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6397 {
6398         struct task_group *tg = css_tg(css);
6399         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6400
6401         if (parent)
6402                 sched_online_group(tg, parent);
6403         return 0;
6404 }
6405
6406 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6407 {
6408         struct task_group *tg = css_tg(css);
6409
6410         sched_offline_group(tg);
6411 }
6412
6413 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6414 {
6415         struct task_group *tg = css_tg(css);
6416
6417         /*
6418          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6419          */
6420         sched_free_group(tg);
6421 }
6422
6423 /*
6424  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6425  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6426  */
6427 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6428 {
6429         struct rq_flags rf;
6430         struct rq *rq;
6431
6432         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6433
6434         update_rq_clock(rq);
6435         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6436
6437         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6438 }
6439
6440 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6441 {
6442         struct task_struct *task;
6443         struct cgroup_subsys_state *css;
6444         int ret = 0;
6445
6446         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6448                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6449                         return -EINVAL;
6450 #else
6451                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6452                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6453                         return -EINVAL;
6454 #endif
6455                 /*
6456                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6457                  * running, we're sure to observe its full state.
6458                  */
6459                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6460                 /*
6461                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6462                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6463                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6464                  */
6465                 if (task->state == TASK_NEW)
6466                         ret = -EINVAL;
6467                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6468
6469                 if (ret)
6470                         break;
6471         }
6472         return ret;
6473 }
6474
6475 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6476 {
6477         struct task_struct *task;
6478         struct cgroup_subsys_state *css;
6479
6480         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6481                 sched_move_task(task);
6482 }
6483
6484 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6485 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6486                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6487 {
6488         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6489 }
6490
6491 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6492                                struct cftype *cft)
6493 {
6494         struct task_group *tg = css_tg(css);
6495
6496         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6497 }
6498
6499 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6500 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6501
6502 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6503 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6504
6505 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6506
6507 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6508 {
6509         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6510         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6511
6512         if (tg == &root_task_group)
6513                 return -EINVAL;
6514
6515         /*
6516          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6517          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6518          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6519          */
6520         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6521                 return -EINVAL;
6522
6523         /*
6524          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6525          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6526          * feasibility.
6527          */
6528         if (period > max_cfs_quota_period)
6529                 return -EINVAL;
6530
6531         /*
6532          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6533          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6534          */
6535         get_online_cpus();
6536         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6537         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6538         if (ret)
6539                 goto out_unlock;
6540
6541         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6542         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6543         /*
6544          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6545          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6546          */
6547         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6548                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6549         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6550         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6551         cfs_b->quota = quota;
6552
6553         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6554
6555         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6556         if (runtime_enabled)
6557                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6558
6559         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6560
6561         for_each_online_cpu(i) {
6562                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6563                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6564                 struct rq_flags rf;
6565
6566                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6567                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6568                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6569
6570                 if (cfs_rq->throttled)
6571                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6572                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6573         }
6574         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6575                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6576 out_unlock:
6577         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6578         put_online_cpus();
6579
6580         return ret;
6581 }
6582
6583 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6584 {
6585         u64 quota, period;
6586
6587         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6588         if (cfs_quota_us < 0)
6589                 quota = RUNTIME_INF;
6590         else
6591                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6592
6593         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6594 }
6595
6596 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6597 {
6598         u64 quota_us;
6599
6600         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6601                 return -1;
6602
6603         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6604         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6605
6606         return quota_us;
6607 }
6608
6609 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6610 {
6611         u64 quota, period;
6612
6613         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6614         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6615
6616         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6617 }
6618
6619 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6620 {
6621         u64 cfs_period_us;
6622
6623         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6624         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6625
6626         return cfs_period_us;
6627 }
6628
6629 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6630                                   struct cftype *cft)
6631 {
6632         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6633 }
6634
6635 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6636                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6637 {
6638         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6639 }
6640
6641 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6642                                    struct cftype *cft)
6643 {
6644         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6645 }
6646
6647 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6648                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6649 {
6650         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6651 }
6652
6653 struct cfs_schedulable_data {
6654         struct task_group *tg;
6655         u64 period, quota;
6656 };
6657
6658 /*
6659  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6660  * note: units are usecs
6661  */
6662 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6663                                struct cfs_schedulable_data *d)
6664 {
6665         u64 quota, period;
6666
6667         if (tg == d->tg) {
6668                 period = d->period;
6669                 quota = d->quota;
6670         } else {
6671                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6672                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6673         }
6674
6675         /* note: these should typically be equivalent */
6676         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6677                 return RUNTIME_INF;
6678
6679         return to_ratio(period, quota);
6680 }
6681
6682 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6683 {
6684         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6685         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6686         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6687
6688         if (!tg->parent) {
6689                 quota = RUNTIME_INF;
6690         } else {
6691                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6692
6693                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6694                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6695
6696                 /*
6697                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6698                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6699                  * limit is set:
6700                  */
6701                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6702                         quota = min(quota, parent_quota);
6703                 } else {
6704                         if (quota == RUNTIME_INF)
6705                                 quota = parent_quota;
6706                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6707                                 return -EINVAL;
6708                 }
6709         }
6710         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6711
6712         return 0;
6713 }
6714
6715 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6716 {
6717         int ret;
6718         struct cfs_schedulable_data data = {
6719                 .tg = tg,
6720                 .period = period,
6721                 .quota = quota,
6722         };
6723
6724         if (quota != RUNTIME_INF) {
6725                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6726                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6727         }
6728
6729         rcu_read_lock();
6730         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6731         rcu_read_unlock();
6732
6733         return ret;
6734 }
6735
6736 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6737 {
6738         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6739         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6740
6741         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6742         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6743         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6744
6745         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6746                 u64 ws = 0;
6747                 int i;
6748
6749                 for_each_possible_cpu(i)
6750                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6751
6752                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6753         }
6754
6755         return 0;
6756 }
6757 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6758 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6759
6760 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6761 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6762                                 struct cftype *cft, s64 val)
6763 {
6764         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6765 }
6766
6767 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6768                                struct cftype *cft)
6769 {
6770         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6771 }
6772
6773 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6774                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6775 {
6776         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6777 }
6778
6779 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6780                                    struct cftype *cft)
6781 {
6782         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6783 }
6784 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6785
6786 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6787 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6788         {
6789                 .name = "shares",
6790                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6791                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6792         },
6793 #endif
6794 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6795         {
6796                 .name = "cfs_quota_us",
6797                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6798                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6799         },
6800         {
6801                 .name = "cfs_period_us",
6802                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6803                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6804         },
6805         {
6806                 .name = "stat",
6807                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6808         },
6809 #endif
6810 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6811         {
6812                 .name = "rt_runtime_us",
6813                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6814                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6815         },
6816         {
6817                 .name = "rt_period_us",
6818                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6819                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6820         },
6821 #endif
6822         { }     /* Terminate */
6823 };
6824
6825 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6826                                struct cgroup_subsys_state *css)
6827 {
6828 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6829         {
6830                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6831                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6832                 u64 throttled_usec;
6833
6834                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6835                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6836
6837                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6838                            "nr_throttled %d\n"
6839                            "throttled_usec %llu\n",
6840                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6841                            throttled_usec);
6842         }
6843 #endif
6844         return 0;
6845 }
6846
6847 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6848 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6849                                struct cftype *cft)
6850 {
6851         struct task_group *tg = css_tg(css);
6852         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6853
6854         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6855 }
6856
6857 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6858                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6859 {
6860         /*
6861          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6862          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6863          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6864          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6865          * the original value over the entire range.
6866          */
6867         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6868                 return -ERANGE;
6869
6870         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6871
6872         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6873 }
6874
6875 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6876                                     struct cftype *cft)
6877 {
6878         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6879         int last_delta = INT_MAX;
6880         int prio, delta;
6881
6882         /* find the closest nice value to the current weight */
6883         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6884                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6885                 if (delta >= last_delta)
6886                         break;
6887                 last_delta = delta;
6888         }
6889
6890         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6891 }
6892
6893 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6894                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6895 {
6896         unsigned long weight;
6897         int idx;
6898
6899         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6900                 return -ERANGE;
6901
6902         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6903         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6904         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6905
6906         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6907 }
6908 #endif
6909
6910 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6911                                                   long period, long quota)
6912 {
6913         if (quota < 0)
6914                 seq_puts(sf, "max");
6915         else
6916                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6917
6918         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6919 }
6920
6921 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6922 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6923                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6924 {
6925         char tok[21];   /* U64_MAX */
6926
6927         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6928                 return -EINVAL;
6929
6930         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6931
6932         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6933                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6934         else if (!strcmp(tok, "max"))
6935                 *quotap = RUNTIME_INF;
6936         else
6937                 return -EINVAL;
6938
6939         return 0;
6940 }
6941
6942 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6943 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6944 {
6945         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6946
6947         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6948         return 0;
6949 }
6950
6951 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6952                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6953 {
6954         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6955         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6956         u64 quota;
6957         int ret;
6958
6959         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6960         if (!ret)
6961                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6962         return ret ?: nbytes;
6963 }
6964 #endif
6965
6966 static struct cftype cpu_files[] = {
6967 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6968         {
6969                 .name = "weight",
6970                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6971                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
6972                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
6973         },
6974         {
6975                 .name = "weight.nice",
6976                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6977                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
6978                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
6979         },
6980 #endif
6981 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6982         {
6983                 .name = "max",
6984                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6985                 .seq_show = cpu_max_show,
6986                 .write = cpu_max_write,
6987         },
6988 #endif
6989         { }     /* terminate */
6990 };
6991
6992 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
6993         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
6994         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
6995         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
6996         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
6997         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
6998         .fork           = cpu_cgroup_fork,
6999         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7000         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7001         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7002         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7003         .early_init     = true,
7004         .threaded       = true,
7005 };
7006
7007 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7008
7009 void dump_cpu_task(int cpu)
7010 {
7011         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7012         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7013 }
7014
7015 /*
7016  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7017  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7018  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7019  * that remained on nice 0.
7020  *
7021  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7022  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7023  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7024  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7025  * the relative distance between them is ~25%.)
7026  */
7027 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7028  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7029  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7030  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7031  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7032  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7033  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7034  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7035  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7036 };
7037
7038 /*
7039  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7040  *
7041  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7042  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7043  * into multiplications:
7044  */
7045 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7046  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7047  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7048  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7049  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7050  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7051  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7052  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7053  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7054 };
7055
7056 #undef CREATE_TRACE_POINTS