sched/core: Create task_has_idle_policy() helper
[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 (task_has_idle_policy(p)) {
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                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
728         }
729
730         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
731 }
732
733 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
734 {
735         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
736                 update_rq_clock(rq);
737
738         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
739                 sched_info_dequeued(rq, p);
740                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
741         }
742
743         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
744 }
745
746 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
747 {
748         if (task_contributes_to_load(p))
749                 rq->nr_uninterruptible--;
750
751         enqueue_task(rq, p, flags);
752 }
753
754 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
755 {
756         if (task_contributes_to_load(p))
757                 rq->nr_uninterruptible++;
758
759         dequeue_task(rq, p, flags);
760 }
761
762 /*
763  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
764  */
765 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
766 {
767         return p->static_prio;
768 }
769
770 /*
771  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
772  * without taking RT-inheritance into account. Might be
773  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
774  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
775  * estimator recalculates.
776  */
777 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
778 {
779         int prio;
780
781         if (task_has_dl_policy(p))
782                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
783         else if (task_has_rt_policy(p))
784                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
785         else
786                 prio = __normal_prio(p);
787         return prio;
788 }
789
790 /*
791  * Calculate the current priority, i.e. the priority
792  * taken into account by the scheduler. This value might
793  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
794  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
795  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
796  */
797 static int effective_prio(struct task_struct *p)
798 {
799         p->normal_prio = normal_prio(p);
800         /*
801          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
802          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
803          * to the normal priority:
804          */
805         if (!rt_prio(p->prio))
806                 return p->normal_prio;
807         return p->prio;
808 }
809
810 /**
811  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
812  * @p: the task in question.
813  *
814  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
815  */
816 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
817 {
818         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
819 }
820
821 /*
822  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
823  * use the balance_callback list if you want balancing.
824  *
825  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
826  * balance_callback().
827  */
828 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
829                                        const struct sched_class *prev_class,
830                                        int oldprio)
831 {
832         if (prev_class != p->sched_class) {
833                 if (prev_class->switched_from)
834                         prev_class->switched_from(rq, p);
835
836                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
837         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
838                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
839 }
840
841 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         const struct sched_class *class;
844
845         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
846                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
847         } else {
848                 for_each_class(class) {
849                         if (class == rq->curr->sched_class)
850                                 break;
851                         if (class == p->sched_class) {
852                                 resched_curr(rq);
853                                 break;
854                         }
855                 }
856         }
857
858         /*
859          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
860          * this case, we can save a useless back to back clock update.
861          */
862         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
863                 rq_clock_skip_update(rq);
864 }
865
866 #ifdef CONFIG_SMP
867
868 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
869 {
870         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
871                 return false;
872
873         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
874                 return false;
875
876         return true;
877 }
878
879 /*
880  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
881  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
882  */
883 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
884 {
885         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
886                 return false;
887
888         if (is_per_cpu_kthread(p))
889                 return cpu_online(cpu);
890
891         return cpu_active(cpu);
892 }
893
894 /*
895  * This is how migration works:
896  *
897  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
898  *    stop_one_cpu().
899  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
900  *    off the CPU)
901  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
902  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
903  *    it and puts it into the right queue.
904  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
905  *    is done.
906  */
907
908 /*
909  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
910  *
911  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
912  */
913 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
914                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
915 {
916         lockdep_assert_held(&rq->lock);
917
918         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
919         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
920         set_task_cpu(p, new_cpu);
921         rq_unlock(rq, rf);
922
923         rq = cpu_rq(new_cpu);
924
925         rq_lock(rq, rf);
926         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
927         enqueue_task(rq, p, 0);
928         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
929         check_preempt_curr(rq, p, 0);
930
931         return rq;
932 }
933
934 struct migration_arg {
935         struct task_struct *task;
936         int dest_cpu;
937 };
938
939 /*
940  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
941  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
942  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
943  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
944  *
945  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
946  * as the task is no longer on this CPU.
947  */
948 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
949                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
950 {
951         /* Affinity changed (again). */
952         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
953                 return rq;
954
955         update_rq_clock(rq);
956         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
957
958         return rq;
959 }
960
961 /*
962  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
963  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
964  * 'pushing' onto another runqueue.
965  */
966 static int migration_cpu_stop(void *data)
967 {
968         struct migration_arg *arg = data;
969         struct task_struct *p = arg->task;
970         struct rq *rq = this_rq();
971         struct rq_flags rf;
972
973         /*
974          * The original target CPU might have gone down and we might
975          * be on another CPU but it doesn't matter.
976          */
977         local_irq_disable();
978         /*
979          * We need to explicitly wake pending tasks before running
980          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
981          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
982          */
983         sched_ttwu_pending();
984
985         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
986         rq_lock(rq, &rf);
987         /*
988          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
989          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
990          * we're holding p->pi_lock.
991          */
992         if (task_rq(p) == rq) {
993                 if (task_on_rq_queued(p))
994                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
995                 else
996                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
997         }
998         rq_unlock(rq, &rf);
999         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1000
1001         local_irq_enable();
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1007  * actually call this function.
1008  */
1009 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1010 {
1011         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1012         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1013 }
1014
1015 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1016 {
1017         struct rq *rq = task_rq(p);
1018         bool queued, running;
1019
1020         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1021
1022         queued = task_on_rq_queued(p);
1023         running = task_current(rq, p);
1024
1025         if (queued) {
1026                 /*
1027                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1028                  * holding rq->lock.
1029                  */
1030                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1031                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1032         }
1033         if (running)
1034                 put_prev_task(rq, p);
1035
1036         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1037
1038         if (queued)
1039                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1040         if (running)
1041                 set_curr_task(rq, p);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1046  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1047  * is removed from the allowed bitmask.
1048  *
1049  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1050  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1051  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1052  */
1053 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1054                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1055 {
1056         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1057         unsigned int dest_cpu;
1058         struct rq_flags rf;
1059         struct rq *rq;
1060         int ret = 0;
1061
1062         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1063         update_rq_clock(rq);
1064
1065         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1066                 /*
1067                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1068                  */
1069                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1070         }
1071
1072         /*
1073          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1074          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1075          */
1076         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1077                 ret = -EINVAL;
1078                 goto out;
1079         }
1080
1081         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1082                 goto out;
1083
1084         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1085                 ret = -EINVAL;
1086                 goto out;
1087         }
1088
1089         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1090
1091         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1092                 /*
1093                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1094                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1095                  */
1096                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1097                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1098                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1099         }
1100
1101         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1102         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1106         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1107                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1108                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1109                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1110                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1111                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1112                 return 0;
1113         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1114                 /*
1115                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1116                  * afterwards anyway.
1117                  */
1118                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1119         }
1120 out:
1121         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1122
1123         return ret;
1124 }
1125
1126 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1127 {
1128         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1131
1132 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1133 {
1134 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1135         /*
1136          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1137          * ttwu() will sort out the placement.
1138          */
1139         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1140                         !p->on_rq);
1141
1142         /*
1143          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1144          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1145          * time relying on p->on_rq.
1146          */
1147         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1148                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1149                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1150
1151 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1152         /*
1153          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1154          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1155          *
1156          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1157          * see task_group().
1158          *
1159          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1160          * task_rq_lock().
1161          */
1162         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1163                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1164 #endif
1165         /*
1166          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1167          */
1168         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1169 #endif
1170
1171         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1172
1173         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1174                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1175                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1176                 p->se.nr_migrations++;
1177                 rseq_migrate(p);
1178                 perf_event_task_migrate(p);
1179         }
1180
1181         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1182 }
1183
1184 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1185 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1186 {
1187         if (task_on_rq_queued(p)) {
1188                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1189                 struct rq_flags srf, drf;
1190
1191                 src_rq = task_rq(p);
1192                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1193
1194                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1195                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1196
1197                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1198                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1199                 set_task_cpu(p, cpu);
1200                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1201                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1202                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1203
1204                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1205                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1206
1207         } else {
1208                 /*
1209                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1210                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1211                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1212                  */
1213                 p->wake_cpu = cpu;
1214         }
1215 }
1216
1217 struct migration_swap_arg {
1218         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1219         int src_cpu, dst_cpu;
1220 };
1221
1222 static int migrate_swap_stop(void *data)
1223 {
1224         struct migration_swap_arg *arg = data;
1225         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1226         int ret = -EAGAIN;
1227
1228         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1229                 return -EAGAIN;
1230
1231         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1232         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1233
1234         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1235                         &arg->dst_task->pi_lock);
1236         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1237
1238         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1239                 goto unlock;
1240
1241         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1242                 goto unlock;
1243
1244         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1245                 goto unlock;
1246
1247         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1248                 goto unlock;
1249
1250         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1251         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1252
1253         ret = 0;
1254
1255 unlock:
1256         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1257         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1258         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1259
1260         return ret;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Cross migrate two tasks
1265  */
1266 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1267                 int target_cpu, int curr_cpu)
1268 {
1269         struct migration_swap_arg arg;
1270         int ret = -EINVAL;
1271
1272         arg = (struct migration_swap_arg){
1273                 .src_task = cur,
1274                 .src_cpu = curr_cpu,
1275                 .dst_task = p,
1276                 .dst_cpu = target_cpu,
1277         };
1278
1279         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1280                 goto out;
1281
1282         /*
1283          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1284          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1285          */
1286         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1287                 goto out;
1288
1289         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1290                 goto out;
1291
1292         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1293                 goto out;
1294
1295         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1296         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1297
1298 out:
1299         return ret;
1300 }
1301 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1302
1303 /*
1304  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1305  *
1306  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1307  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1308  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1309  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1310  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1311  * @p has remained unscheduled the whole time.
1312  *
1313  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1314  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1315  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1316  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1317  * waiting to become inactive.
1318  */
1319 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1320 {
1321         int running, queued;
1322         struct rq_flags rf;
1323         unsigned long ncsw;
1324         struct rq *rq;
1325
1326         for (;;) {
1327                 /*
1328                  * We do the initial early heuristics without holding
1329                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1330                  * the runqueue lock when things look like they will
1331                  * work out!
1332                  */
1333                 rq = task_rq(p);
1334
1335                 /*
1336                  * If the task is actively running on another CPU
1337                  * still, just relax and busy-wait without holding
1338                  * any locks.
1339                  *
1340                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1341                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1342                  * But we don't care, since "task_running()" will
1343                  * return false if the runqueue has changed and p
1344                  * is actually now running somewhere else!
1345                  */
1346                 while (task_running(rq, p)) {
1347                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1348                                 return 0;
1349                         cpu_relax();
1350                 }
1351
1352                 /*
1353                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1354                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1355                  * just go back and repeat.
1356                  */
1357                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1358                 trace_sched_wait_task(p);
1359                 running = task_running(rq, p);
1360                 queued = task_on_rq_queued(p);
1361                 ncsw = 0;
1362                 if (!match_state || p->state == match_state)
1363                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1364                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1365
1366                 /*
1367                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1368                  */
1369                 if (unlikely(!ncsw))
1370                         break;
1371
1372                 /*
1373                  * Was it really running after all now that we
1374                  * checked with the proper locks actually held?
1375                  *
1376                  * Oops. Go back and try again..
1377                  */
1378                 if (unlikely(running)) {
1379                         cpu_relax();
1380                         continue;
1381                 }
1382
1383                 /*
1384                  * It's not enough that it's not actively running,
1385                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1386                  * preempted!
1387                  *
1388                  * So if it was still runnable (but just not actively
1389                  * running right now), it's preempted, and we should
1390                  * yield - it could be a while.
1391                  */
1392                 if (unlikely(queued)) {
1393                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1394
1395                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1396                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1397                         continue;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1402                  * runnable, which means that it will never become
1403                  * running in the future either. We're all done!
1404                  */
1405                 break;
1406         }
1407
1408         return ncsw;
1409 }
1410
1411 /***
1412  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1413  * @p: the to-be-kicked thread
1414  *
1415  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1416  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1417  *
1418  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1419  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1420  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1421  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1422  * achieved as well.
1423  */
1424 void kick_process(struct task_struct *p)
1425 {
1426         int cpu;
1427
1428         preempt_disable();
1429         cpu = task_cpu(p);
1430         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1431                 smp_send_reschedule(cpu);
1432         preempt_enable();
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1435
1436 /*
1437  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1438  *
1439  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1440  *
1441  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1442  *
1443  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1444  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1445  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1446  *    see it.
1447  *
1448  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1449  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1450  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1451  *    off.
1452  *
1453  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1454  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1455  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1456  * to satisfy the above rules.
1457  */
1458 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1459 {
1460         int nid = cpu_to_node(cpu);
1461         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1462         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1463         int dest_cpu;
1464
1465         /*
1466          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1467          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1468          * select the CPU on the other node.
1469          */
1470         if (nid != -1) {
1471                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1472
1473                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1474                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1475                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1476                                 continue;
1477                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1478                                 return dest_cpu;
1479                 }
1480         }
1481
1482         for (;;) {
1483                 /* Any allowed, online CPU? */
1484                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1485                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1486                                 continue;
1487
1488                         goto out;
1489                 }
1490
1491                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1492                 switch (state) {
1493                 case cpuset:
1494                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1495                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1496                                 state = possible;
1497                                 break;
1498                         }
1499                         /* Fall-through */
1500                 case possible:
1501                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1502                         state = fail;
1503                         break;
1504
1505                 case fail:
1506                         BUG();
1507                         break;
1508                 }
1509         }
1510
1511 out:
1512         if (state != cpuset) {
1513                 /*
1514                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1515                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1516                  * leave kernel.
1517                  */
1518                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1519                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1520                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1521                 }
1522         }
1523
1524         return dest_cpu;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1529  */
1530 static inline
1531 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1532 {
1533         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1534
1535         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1536                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1537         else
1538                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1539
1540         /*
1541          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1542          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1543          * CPU.
1544          *
1545          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1546          *
1547          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1548          *   not worry about this generic constraint ]
1549          */
1550         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1551                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1552
1553         return cpu;
1554 }
1555
1556 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1557 {
1558         s64 diff = sample - *avg;
1559         *avg += diff >> 3;
1560 }
1561
1562 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1563 {
1564         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1565         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1566
1567         if (stop) {
1568                 /*
1569                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1570                  * userspace knows about and won't get confused about.
1571                  *
1572                  * Also, it will make PI more or less work without too
1573                  * much confusion -- but then, stop work should not
1574                  * rely on PI working anyway.
1575                  */
1576                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1577
1578                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1579         }
1580
1581         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1582
1583         if (old_stop) {
1584                 /*
1585                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1586                  * it can die in pieces.
1587                  */
1588                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1589         }
1590 }
1591
1592 #else
1593
1594 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1595                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1596 {
1597         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1598 }
1599
1600 #endif /* CONFIG_SMP */
1601
1602 static void
1603 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1604 {
1605         struct rq *rq;
1606
1607         if (!schedstat_enabled())
1608                 return;
1609
1610         rq = this_rq();
1611
1612 #ifdef CONFIG_SMP
1613         if (cpu == rq->cpu) {
1614                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1615                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1616         } else {
1617                 struct sched_domain *sd;
1618
1619                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1620                 rcu_read_lock();
1621                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1622                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1623                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1624                                 break;
1625                         }
1626                 }
1627                 rcu_read_unlock();
1628         }
1629
1630         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1631                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1632 #endif /* CONFIG_SMP */
1633
1634         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1635         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1636
1637         if (wake_flags & WF_SYNC)
1638                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1639 }
1640
1641 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1642 {
1643         activate_task(rq, p, en_flags);
1644         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1645
1646         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1647         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1648                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1653  */
1654 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1655                            struct rq_flags *rf)
1656 {
1657         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1658         p->state = TASK_RUNNING;
1659         trace_sched_wakeup(p);
1660
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         if (p->sched_class->task_woken) {
1663                 /*
1664                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1665                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1666                  */
1667                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1668                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1669                 rq_repin_lock(rq, rf);
1670         }
1671
1672         if (rq->idle_stamp) {
1673                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1674                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1675
1676                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1677
1678                 if (rq->avg_idle > max)
1679                         rq->avg_idle = max;
1680
1681                 rq->idle_stamp = 0;
1682         }
1683 #endif
1684 }
1685
1686 static void
1687 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1688                  struct rq_flags *rf)
1689 {
1690         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1691
1692         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1693
1694 #ifdef CONFIG_SMP
1695         if (p->sched_contributes_to_load)
1696                 rq->nr_uninterruptible--;
1697
1698         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1699                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1700 #endif
1701
1702         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1703         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1708  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1709  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1710  * the task is still ->on_rq.
1711  */
1712 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1713 {
1714         struct rq_flags rf;
1715         struct rq *rq;
1716         int ret = 0;
1717
1718         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1719         if (task_on_rq_queued(p)) {
1720                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1721                 update_rq_clock(rq);
1722                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1723                 ret = 1;
1724         }
1725         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1726
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 #ifdef CONFIG_SMP
1731 void sched_ttwu_pending(void)
1732 {
1733         struct rq *rq = this_rq();
1734         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1735         struct task_struct *p, *t;
1736         struct rq_flags rf;
1737
1738         if (!llist)
1739                 return;
1740
1741         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1742         update_rq_clock(rq);
1743
1744         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1745                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1746
1747         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1748 }
1749
1750 void scheduler_ipi(void)
1751 {
1752         /*
1753          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1754          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1755          * this IPI.
1756          */
1757         preempt_fold_need_resched();
1758
1759         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1760                 return;
1761
1762         /*
1763          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1764          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1765          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1766          * we do call them.
1767          *
1768          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1769          * properly.
1770          *
1771          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1772          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1773          * somewhat pessimize the simple resched case.
1774          */
1775         irq_enter();
1776         sched_ttwu_pending();
1777
1778         /*
1779          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1780          */
1781         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1782                 this_rq()->idle_balance = 1;
1783                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1784         }
1785         irq_exit();
1786 }
1787
1788 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1789 {
1790         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1791
1792         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1793
1794         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1795                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1796                         smp_send_reschedule(cpu);
1797                 else
1798                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1799         }
1800 }
1801
1802 void wake_up_if_idle(int cpu)
1803 {
1804         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1805         struct rq_flags rf;
1806
1807         rcu_read_lock();
1808
1809         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1810                 goto out;
1811
1812         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1813                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1814         } else {
1815                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1816                 if (is_idle_task(rq->curr))
1817                         smp_send_reschedule(cpu);
1818                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1819                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1820         }
1821
1822 out:
1823         rcu_read_unlock();
1824 }
1825
1826 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1827 {
1828         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1829 }
1830 #endif /* CONFIG_SMP */
1831
1832 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1833 {
1834         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1835         struct rq_flags rf;
1836
1837 #if defined(CONFIG_SMP)
1838         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1839                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1840                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1841                 return;
1842         }
1843 #endif
1844
1845         rq_lock(rq, &rf);
1846         update_rq_clock(rq);
1847         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1848         rq_unlock(rq, &rf);
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1853  *
1854  *  MIGRATION
1855  *
1856  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1857  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1858  * execution on its new CPU [c1].
1859  *
1860  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1861  *
1862  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1863  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1864  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1865  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1866  *
1867  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1868  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1869  *
1870  * Example:
1871  *
1872  *   CPU0            CPU1            CPU2
1873  *
1874  *   LOCK rq(0)->lock
1875  *   sched-out X
1876  *   sched-in Y
1877  *   UNLOCK rq(0)->lock
1878  *
1879  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1880  *                                   dequeue X
1881  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1882  *
1883  *                                   LOCK rq(1)->lock
1884  *                                   enqueue X
1885  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1886  *
1887  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1888  *                   sched-out Z
1889  *                   sched-in X
1890  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1891  *
1892  *
1893  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1894  *
1895  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1896  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1897  * chain to provide order. Instead we do:
1898  *
1899  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1900  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1901  *
1902  * Example:
1903  *
1904  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1905  *
1906  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1907  *   dequeue X
1908  *   sched-out X
1909  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1910  *
1911  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1912  *                    X->state = WAKING
1913  *                    set_task_cpu(X,2)
1914  *
1915  *                    LOCK rq(2)->lock
1916  *                    enqueue X
1917  *                    X->state = RUNNING
1918  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1919  *
1920  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1921  *                                          sched-out Z
1922  *                                          sched-in X
1923  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1924  *
1925  *                    UNLOCK X->pi_lock
1926  *   UNLOCK rq(0)->lock
1927  *
1928  *
1929  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1930  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1931  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1932  */
1933
1934 /**
1935  * try_to_wake_up - wake up a thread
1936  * @p: the thread to be awakened
1937  * @state: the mask of task states that can be woken
1938  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1939  *
1940  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1941  *
1942  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1943  *
1944  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1945  * set_current_state().
1946  *
1947  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1948  * state; see set_current_state().
1949  *
1950  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1951  *         %false otherwise.
1952  */
1953 static int
1954 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1955 {
1956         unsigned long flags;
1957         int cpu, success = 0;
1958
1959         /*
1960          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1961          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1962          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1963          * set_current_state() the waiting thread does.
1964          */
1965         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1966         smp_mb__after_spinlock();
1967         if (!(p->state & state))
1968                 goto out;
1969
1970         trace_sched_waking(p);
1971
1972         /* We're going to change ->state: */
1973         success = 1;
1974         cpu = task_cpu(p);
1975
1976         /*
1977          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1978          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1979          * in smp_cond_load_acquire() below.
1980          *
1981          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1982          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1983          *   UNLOCK rq->lock
1984          *
1985          * __schedule() (switch to task 'p')
1986          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1987          *   smp_mb__after_spinlock();
1988          *   UNLOCK rq->lock
1989          *
1990          * [task p]
1991          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1992          *
1993          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1994          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1995          */
1996         smp_rmb();
1997         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1998                 goto stat;
1999
2000 #ifdef CONFIG_SMP
2001         /*
2002          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2003          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2004          *
2005          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2006          * from the runqueue.
2007          *
2008          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2009          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2010          *   UNLOCK rq->lock
2011          *
2012          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2013          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2014          *   smp_mb__after_spinlock();
2015          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2016          *
2017          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2018          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2019          */
2020         smp_rmb();
2021
2022         /*
2023          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2024          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2025          *
2026          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2027          *
2028          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2029          * their previous state and preserve Program Order.
2030          */
2031         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2032
2033         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2034         p->state = TASK_WAKING;
2035
2036         if (p->in_iowait) {
2037                 delayacct_blkio_end(p);
2038                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2039         }
2040
2041         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2042         if (task_cpu(p) != cpu) {
2043                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2044                 psi_ttwu_dequeue(p);
2045                 set_task_cpu(p, cpu);
2046         }
2047
2048 #else /* CONFIG_SMP */
2049
2050         if (p->in_iowait) {
2051                 delayacct_blkio_end(p);
2052                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2053         }
2054
2055 #endif /* CONFIG_SMP */
2056
2057         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2058 stat:
2059         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2060 out:
2061         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2062
2063         return success;
2064 }
2065
2066 /**
2067  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2068  * @p: the thread to be awakened
2069  * @rf: request-queue flags for pinning
2070  *
2071  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2072  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2073  * the current task.
2074  */
2075 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2076 {
2077         struct rq *rq = task_rq(p);
2078
2079         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2080             WARN_ON_ONCE(p == current))
2081                 return;
2082
2083         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2084
2085         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2086                 /*
2087                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2088                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2089                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2090                  * not yet picked a replacement task.
2091                  */
2092                 rq_unlock(rq, rf);
2093                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2094                 rq_relock(rq, rf);
2095         }
2096
2097         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2098                 goto out;
2099
2100         trace_sched_waking(p);
2101
2102         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2103                 if (p->in_iowait) {
2104                         delayacct_blkio_end(p);
2105                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2106                 }
2107                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2108         }
2109
2110         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2111         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2112 out:
2113         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2114 }
2115
2116 /**
2117  * wake_up_process - Wake up a specific process
2118  * @p: The process to be woken up.
2119  *
2120  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2121  * processes.
2122  *
2123  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2124  *
2125  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2126  */
2127 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2128 {
2129         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2130 }
2131 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2132
2133 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2134 {
2135         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2140  * p is forked by current.
2141  *
2142  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2143  */
2144 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2145 {
2146         p->on_rq                        = 0;
2147
2148         p->se.on_rq                     = 0;
2149         p->se.exec_start                = 0;
2150         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2151         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2152         p->se.nr_migrations             = 0;
2153         p->se.vruntime                  = 0;
2154         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2155
2156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2157         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2158 #endif
2159
2160 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2161         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2162         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2163 #endif
2164
2165         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2166         init_dl_task_timer(&p->dl);
2167         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2168         __dl_clear_params(p);
2169
2170         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2171         p->rt.timeout           = 0;
2172         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2173         p->rt.on_rq             = 0;
2174         p->rt.on_list           = 0;
2175
2176 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2177         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2178 #endif
2179
2180         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2181 }
2182
2183 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2184
2185 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2186
2187 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2188 {
2189         if (enabled)
2190                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2191         else
2192                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2193 }
2194
2195 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2196 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2197                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2198 {
2199         struct ctl_table t;
2200         int err;
2201         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2202
2203         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2204                 return -EPERM;
2205
2206         t = *table;
2207         t.data = &state;
2208         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2209         if (err < 0)
2210                 return err;
2211         if (write)
2212                 set_numabalancing_state(state);
2213         return err;
2214 }
2215 #endif
2216 #endif
2217
2218 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2219
2220 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2221 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2222
2223 static void set_schedstats(bool enabled)
2224 {
2225         if (enabled)
2226                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2227         else
2228                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2229 }
2230
2231 void force_schedstat_enabled(void)
2232 {
2233         if (!schedstat_enabled()) {
2234                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2235                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2236         }
2237 }
2238
2239 static int __init setup_schedstats(char *str)
2240 {
2241         int ret = 0;
2242         if (!str)
2243                 goto out;
2244
2245         /*
2246          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2247          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2248          * variable so init_schedstats() can do it later.
2249          */
2250         if (!strcmp(str, "enable")) {
2251                 __sched_schedstats = true;
2252                 ret = 1;
2253         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2254                 __sched_schedstats = false;
2255                 ret = 1;
2256         }
2257 out:
2258         if (!ret)
2259                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2260
2261         return ret;
2262 }
2263 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2264
2265 static void __init init_schedstats(void)
2266 {
2267         set_schedstats(__sched_schedstats);
2268 }
2269
2270 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2271 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2272                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2273 {
2274         struct ctl_table t;
2275         int err;
2276         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2277
2278         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2279                 return -EPERM;
2280
2281         t = *table;
2282         t.data = &state;
2283         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2284         if (err < 0)
2285                 return err;
2286         if (write)
2287                 set_schedstats(state);
2288         return err;
2289 }
2290 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2291 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2292 static inline void init_schedstats(void) {}
2293 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2294
2295 /*
2296  * fork()/clone()-time setup:
2297  */
2298 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2299 {
2300         unsigned long flags;
2301
2302         __sched_fork(clone_flags, p);
2303         /*
2304          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2305          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2306          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2307          */
2308         p->state = TASK_NEW;
2309
2310         /*
2311          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2312          */
2313         p->prio = current->normal_prio;
2314
2315         /*
2316          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2317          */
2318         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2319                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2320                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2321                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2322                         p->rt_priority = 0;
2323                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2324                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2325
2326                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2327                 set_load_weight(p, false);
2328
2329                 /*
2330                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2331                  * fulfilled its duty:
2332                  */
2333                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2334         }
2335
2336         if (dl_prio(p->prio))
2337                 return -EAGAIN;
2338         else if (rt_prio(p->prio))
2339                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2340         else
2341                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2342
2343         init_entity_runnable_average(&p->se);
2344
2345         /*
2346          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2347          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2348          * is ran before sched_fork().
2349          *
2350          * Silence PROVE_RCU.
2351          */
2352         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2353         /*
2354          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2355          * so use __set_task_cpu().
2356          */
2357         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2358         if (p->sched_class->task_fork)
2359                 p->sched_class->task_fork(p);
2360         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2361
2362 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2363         if (likely(sched_info_on()))
2364                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2365 #endif
2366 #if defined(CONFIG_SMP)
2367         p->on_cpu = 0;
2368 #endif
2369         init_task_preempt_count(p);
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2372         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2373 #endif
2374         return 0;
2375 }
2376
2377 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2378 {
2379         if (runtime == RUNTIME_INF)
2380                 return BW_UNIT;
2381
2382         /*
2383          * Doing this here saves a lot of checks in all
2384          * the calling paths, and returning zero seems
2385          * safe for them anyway.
2386          */
2387         if (period == 0)
2388                 return 0;
2389
2390         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2395  *
2396  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2397  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2398  * on the runqueue and wakes it.
2399  */
2400 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2401 {
2402         struct rq_flags rf;
2403         struct rq *rq;
2404
2405         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2406         p->state = TASK_RUNNING;
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         /*
2409          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2410          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2411          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2412          *
2413          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2414          * as we're not fully set-up yet.
2415          */
2416         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2417         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2418 #endif
2419         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2420         update_rq_clock(rq);
2421         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2422
2423         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2424         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2425         trace_sched_wakeup_new(p);
2426         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2427 #ifdef CONFIG_SMP
2428         if (p->sched_class->task_woken) {
2429                 /*
2430                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2431                  * drop it.
2432                  */
2433                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2434                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2435                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2436         }
2437 #endif
2438         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2442
2443 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2444
2445 void preempt_notifier_inc(void)
2446 {
2447         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2450
2451 void preempt_notifier_dec(void)
2452 {
2453         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2456
2457 /**
2458  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2459  * @notifier: notifier struct to register
2460  */
2461 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2462 {
2463         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2464                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2465
2466         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2469
2470 /**
2471  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2472  * @notifier: notifier struct to unregister
2473  *
2474  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2475  */
2476 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2477 {
2478         hlist_del(&notifier->link);
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2481
2482 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2483 {
2484         struct preempt_notifier *notifier;
2485
2486         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2487                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2488 }
2489
2490 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2491 {
2492         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2493                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2494 }
2495
2496 static void
2497 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2498                                    struct task_struct *next)
2499 {
2500         struct preempt_notifier *notifier;
2501
2502         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2503                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2504 }
2505
2506 static __always_inline void
2507 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2508                                  struct task_struct *next)
2509 {
2510         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2511                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2512 }
2513
2514 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2515
2516 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2517 {
2518 }
2519
2520 static inline void
2521 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2522                                  struct task_struct *next)
2523 {
2524 }
2525
2526 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2527
2528 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2529 {
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2533          * such that any running task will have this set.
2534          */
2535         next->on_cpu = 1;
2536 #endif
2537 }
2538
2539 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2540 {
2541 #ifdef CONFIG_SMP
2542         /*
2543          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2544          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2545          * finished.
2546          *
2547          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2548          * happen before this.
2549          *
2550          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2551          */
2552         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2553 #endif
2554 }
2555
2556 static inline void
2557 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2558 {
2559         /*
2560          * Since the runqueue lock will be released by the next
2561          * task (which is an invalid locking op but in the case
2562          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2563          * do an early lockdep release here:
2564          */
2565         rq_unpin_lock(rq, rf);
2566         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2567 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2568         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2569         rq->lock.owner = next;
2570 #endif
2571 }
2572
2573 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2574 {
2575         /*
2576          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2577          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2578          * prev into current:
2579          */
2580         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2581         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2582 }
2583
2584 /*
2585  * NOP if the arch has not defined these:
2586  */
2587
2588 #ifndef prepare_arch_switch
2589 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2590 #endif
2591
2592 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2593 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2594 #endif
2595
2596 /**
2597  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2598  * @rq: the runqueue preparing to switch
2599  * @prev: the current task that is being switched out
2600  * @next: the task we are going to switch to.
2601  *
2602  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2603  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2604  * switch.
2605  *
2606  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2607  * hooks.
2608  */
2609 static inline void
2610 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2611                     struct task_struct *next)
2612 {
2613         kcov_prepare_switch(prev);
2614         sched_info_switch(rq, prev, next);
2615         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2616         rseq_preempt(prev);
2617         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2618         prepare_task(next);
2619         prepare_arch_switch(next);
2620 }
2621
2622 /**
2623  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2624  * @prev: the thread we just switched away from.
2625  *
2626  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2627  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2628  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2629  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2630  *
2631  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2632  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2633  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2634  * details.)
2635  *
2636  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2637  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2638  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2639  * because prev may have moved to another CPU.
2640  */
2641 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2642         __releases(rq->lock)
2643 {
2644         struct rq *rq = this_rq();
2645         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2646         long prev_state;
2647
2648         /*
2649          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2650          * because it left us after:
2651          *
2652          *      schedule()
2653          *        preempt_disable();                    // 1
2654          *        __schedule()
2655          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2656          *
2657          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2658          */
2659         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2660                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2661                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2662                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2663
2664         rq->prev_mm = NULL;
2665
2666         /*
2667          * A task struct has one reference for the use as "current".
2668          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2669          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2670          * the scheduled task must drop that reference.
2671          *
2672          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2673          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2674          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2675          * transition, resulting in a double drop.
2676          */
2677         prev_state = prev->state;
2678         vtime_task_switch(prev);
2679         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2680         finish_task(prev);
2681         finish_lock_switch(rq);
2682         finish_arch_post_lock_switch();
2683         kcov_finish_switch(current);
2684
2685         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2686         /*
2687          * When switching through a kernel thread, the loop in
2688          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2689          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2690          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2691          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2692          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2693          *
2694          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2695          *   provided by mmdrop(),
2696          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2697          */
2698         if (mm) {
2699                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2700                 mmdrop(mm);
2701         }
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 if (prev->sched_class->task_dead)
2704                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2705
2706                 /*
2707                  * Remove function-return probe instances associated with this
2708                  * task and put them back on the free list.
2709                  */
2710                 kprobe_flush_task(prev);
2711
2712                 /* Task is done with its stack. */
2713                 put_task_stack(prev);
2714
2715                 put_task_struct(prev);
2716         }
2717
2718         tick_nohz_task_switch();
2719         return rq;
2720 }
2721
2722 #ifdef CONFIG_SMP
2723
2724 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2725 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2726 {
2727         struct callback_head *head, *next;
2728         void (*func)(struct rq *rq);
2729         unsigned long flags;
2730
2731         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2732         head = rq->balance_callback;
2733         rq->balance_callback = NULL;
2734         while (head) {
2735                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2736                 next = head->next;
2737                 head->next = NULL;
2738                 head = next;
2739
2740                 func(rq);
2741         }
2742         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2743 }
2744
2745 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2746 {
2747         if (unlikely(rq->balance_callback))
2748                 __balance_callback(rq);
2749 }
2750
2751 #else
2752
2753 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2754 {
2755 }
2756
2757 #endif
2758
2759 /**
2760  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2761  * @prev: the thread we just switched away from.
2762  */
2763 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2764         __releases(rq->lock)
2765 {
2766         struct rq *rq;
2767
2768         /*
2769          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2770          * finish_task_switch() for details.
2771          *
2772          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2773          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2774          * PREEMPT_COUNT kernels).
2775          */
2776
2777         rq = finish_task_switch(prev);
2778         balance_callback(rq);
2779         preempt_enable();
2780
2781         if (current->set_child_tid)
2782                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2783
2784         calculate_sigpending();
2785 }
2786
2787 /*
2788  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2789  */
2790 static __always_inline struct rq *
2791 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2792                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2793 {
2794         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2795
2796         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2797
2798         mm = next->mm;
2799         oldmm = prev->active_mm;
2800         /*
2801          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2802          * combine the page table reload and the switch backend into
2803          * one hypercall.
2804          */
2805         arch_start_context_switch(prev);
2806
2807         /*
2808          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2809          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2810          * Both of these contain the full memory barrier required by
2811          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2812          * user-space.
2813          */
2814         if (!mm) {
2815                 next->active_mm = oldmm;
2816                 mmgrab(oldmm);
2817                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2818         } else
2819                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2820
2821         if (!prev->mm) {
2822                 prev->active_mm = NULL;
2823                 rq->prev_mm = oldmm;
2824         }
2825
2826         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2827
2828         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2829
2830         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2831         switch_to(prev, next, prev);
2832         barrier();
2833
2834         return finish_task_switch(prev);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * nr_running and nr_context_switches:
2839  *
2840  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2841  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2842  */
2843 unsigned long nr_running(void)
2844 {
2845         unsigned long i, sum = 0;
2846
2847         for_each_online_cpu(i)
2848                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2849
2850         return sum;
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Check if only the current task is running on the CPU.
2855  *
2856  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2857  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2858  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2859  *
2860  * - from a non-preemptable section (of course)
2861  *
2862  * - from a thread that is bound to a single CPU
2863  *
2864  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2865  */
2866 bool single_task_running(void)
2867 {
2868         return raw_rq()->nr_running == 1;
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2871
2872 unsigned long long nr_context_switches(void)
2873 {
2874         int i;
2875         unsigned long long sum = 0;
2876
2877         for_each_possible_cpu(i)
2878                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 /*
2884  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2885  *
2886  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2887  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2888  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2889  *
2890  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2891  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2892  * running and we'd not be idle.
2893  *
2894  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2895  * is broken.
2896  *
2897  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2898  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2899  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2900  * utilising both CPUs.
2901  *
2902  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2903  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2904  *
2905  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2906  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2907  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2908  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2909  *
2910  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2911  */
2912
2913 unsigned long nr_iowait(void)
2914 {
2915         unsigned long i, sum = 0;
2916
2917         for_each_possible_cpu(i)
2918                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2919
2920         return sum;
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
2925  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
2926  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
2927  * it does become runnable.
2928  */
2929
2930 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2931 {
2932         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2933         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2934 }
2935
2936 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2937 {
2938         struct rq *rq = this_rq();
2939         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2940         *load = rq->load.weight;
2941 }
2942
2943 #ifdef CONFIG_SMP
2944
2945 /*
2946  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2947  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2948  */
2949 void sched_exec(void)
2950 {
2951         struct task_struct *p = current;
2952         unsigned long flags;
2953         int dest_cpu;
2954
2955         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2956         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2957         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2958                 goto unlock;
2959
2960         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2961                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2962
2963                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2965                 return;
2966         }
2967 unlock:
2968         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2969 }
2970
2971 #endif
2972
2973 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2974 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2975
2976 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2977 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2978
2979 /*
2980  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2981  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2982  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2983  * Prefetching this data results in improved performance.
2984  */
2985 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2986 {
2987 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2988         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2989 #else
2990         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2991 #endif
2992         prefetch(curr);
2993         prefetch(&curr->exec_start);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Return accounted runtime for the task.
2998  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2999  * pending runtime that have not been accounted yet.
3000  */
3001 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3002 {
3003         struct rq_flags rf;
3004         struct rq *rq;
3005         u64 ns;
3006
3007 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3008         /*
3009          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3010          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3011          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3012          *
3013          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3014          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3015          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3016          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3017          * been accounted, so we're correct here as well.
3018          */
3019         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3020                 return p->se.sum_exec_runtime;
3021 #endif
3022
3023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3024         /*
3025          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3026          * project cycles that may never be accounted to this
3027          * thread, breaking clock_gettime().
3028          */
3029         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3030                 prefetch_curr_exec_start(p);
3031                 update_rq_clock(rq);
3032                 p->sched_class->update_curr(rq);
3033         }
3034         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3035         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3036
3037         return ns;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3042  * We call it with interrupts disabled.
3043  */
3044 void scheduler_tick(void)
3045 {
3046         int cpu = smp_processor_id();
3047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3048         struct task_struct *curr = rq->curr;
3049         struct rq_flags rf;
3050
3051         sched_clock_tick();
3052
3053         rq_lock(rq, &rf);
3054
3055         update_rq_clock(rq);
3056         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3057         cpu_load_update_active(rq);
3058         calc_global_load_tick(rq);
3059         psi_task_tick(rq);
3060
3061         rq_unlock(rq, &rf);
3062
3063         perf_event_task_tick();
3064
3065 #ifdef CONFIG_SMP
3066         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3067         trigger_load_balance(rq);
3068 #endif
3069 }
3070
3071 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3072
3073 struct tick_work {
3074         int                     cpu;
3075         struct delayed_work     work;
3076 };
3077
3078 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3079
3080 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3081 {
3082         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3083         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3084         int cpu = twork->cpu;
3085         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3086         struct task_struct *curr;
3087         struct rq_flags rf;
3088         u64 delta;
3089
3090         /*
3091          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3092          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3093          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3094          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3095          * of when exactly it is running.
3096          */
3097         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3098                 goto out_requeue;
3099
3100         rq_lock_irq(rq, &rf);
3101         curr = rq->curr;
3102         if (is_idle_task(curr))
3103                 goto out_unlock;
3104
3105         update_rq_clock(rq);
3106         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3107
3108         /*
3109          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3110          * amount of time.
3111          */
3112         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3113         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3114
3115 out_unlock:
3116         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3117
3118 out_requeue:
3119         /*
3120          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3121          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3122          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3123          */
3124         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3125 }
3126
3127 static void sched_tick_start(int cpu)
3128 {
3129         struct tick_work *twork;
3130
3131         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3132                 return;
3133
3134         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3135
3136         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3137         twork->cpu = cpu;
3138         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3139         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3140 }
3141
3142 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3143 static void sched_tick_stop(int cpu)
3144 {
3145         struct tick_work *twork;
3146
3147         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3148                 return;
3149
3150         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3151
3152         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3153         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3154 }
3155 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3156
3157 int __init sched_tick_offload_init(void)
3158 {
3159         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3160         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3161
3162         return 0;
3163 }
3164
3165 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3166 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3167 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3168 #endif
3169
3170 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3171                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3172 /*
3173  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3174  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3175  */
3176 static inline void preempt_latency_start(int val)
3177 {
3178         if (preempt_count() == val) {
3179                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3180 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3181                 current->preempt_disable_ip = ip;
3182 #endif
3183                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3184         }
3185 }
3186
3187 void preempt_count_add(int val)
3188 {
3189 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3190         /*
3191          * Underflow?
3192          */
3193         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3194                 return;
3195 #endif
3196         __preempt_count_add(val);
3197 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3198         /*
3199          * Spinlock count overflowing soon?
3200          */
3201         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3202                                 PREEMPT_MASK - 10);
3203 #endif
3204         preempt_latency_start(val);
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3207 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3208
3209 /*
3210  * If the value passed in equals to the current preempt count
3211  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3212  */
3213 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3214 {
3215         if (preempt_count() == val)
3216                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3217 }
3218
3219 void preempt_count_sub(int val)
3220 {
3221 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3222         /*
3223          * Underflow?
3224          */
3225         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3226                 return;
3227         /*
3228          * Is the spinlock portion underflowing?
3229          */
3230         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3231                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3232                 return;
3233 #endif
3234
3235         preempt_latency_stop(val);
3236         __preempt_count_sub(val);
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3239 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3240
3241 #else
3242 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3243 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3244 #endif
3245
3246 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3247 {
3248 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3249         return p->preempt_disable_ip;
3250 #else
3251         return 0;
3252 #endif
3253 }
3254
3255 /*
3256  * Print scheduling while atomic bug:
3257  */
3258 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3259 {
3260         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3261         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3262
3263         if (oops_in_progress)
3264                 return;
3265
3266         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3267                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3268
3269         debug_show_held_locks(prev);
3270         print_modules();
3271         if (irqs_disabled())
3272                 print_irqtrace_events(prev);
3273         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3274             && in_atomic_preempt_off()) {
3275                 pr_err("Preemption disabled at:");
3276                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3277                 pr_cont("\n");
3278         }
3279         if (panic_on_warn)
3280                 panic("scheduling while atomic\n");
3281
3282         dump_stack();
3283         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3288  */
3289 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3290 {
3291 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3292         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3293                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3294 #endif
3295
3296         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3297                 __schedule_bug(prev);
3298                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3299         }
3300         rcu_sleep_check();
3301
3302         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3303
3304         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Pick up the highest-prio task:
3309  */
3310 static inline struct task_struct *
3311 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3312 {
3313         const struct sched_class *class;
3314         struct task_struct *p;
3315
3316         /*
3317          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3318          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3319          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3320          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3321          */
3322         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3323                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3324                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3325
3326                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3327                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3328                         goto again;
3329
3330                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3331                 if (unlikely(!p))
3332                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3333
3334                 return p;
3335         }
3336
3337 again:
3338         for_each_class(class) {
3339                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3340                 if (p) {
3341                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3342                                 goto again;
3343                         return p;
3344                 }
3345         }
3346
3347         /* The idle class should always have a runnable task: */
3348         BUG();
3349 }
3350
3351 /*
3352  * __schedule() is the main scheduler function.
3353  *
3354  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3355  *
3356  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3357  *
3358  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3359  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3360  *
3361  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3362  *      interrupt handler scheduler_tick().
3363  *
3364  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3365  *      task to the run-queue and that's it.
3366  *
3367  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3368  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3369  *      called on the nearest possible occasion:
3370  *
3371  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3372  *
3373  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3374  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3375  *           spin_unlock()!)
3376  *
3377  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3378  *           preemptible context
3379  *
3380  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3381  *         then at the next:
3382  *
3383  *          - cond_resched() call
3384  *          - explicit schedule() call
3385  *          - return from syscall or exception to user-space
3386  *          - return from interrupt-handler to user-space
3387  *
3388  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3389  */
3390 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3391 {
3392         struct task_struct *prev, *next;
3393         unsigned long *switch_count;
3394         struct rq_flags rf;
3395         struct rq *rq;
3396         int cpu;
3397
3398         cpu = smp_processor_id();
3399         rq = cpu_rq(cpu);
3400         prev = rq->curr;
3401
3402         schedule_debug(prev);
3403
3404         if (sched_feat(HRTICK))
3405                 hrtick_clear(rq);
3406
3407         local_irq_disable();
3408         rcu_note_context_switch(preempt);
3409
3410         /*
3411          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3412          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3413          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3414          *
3415          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3416          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3417          */
3418         rq_lock(rq, &rf);
3419         smp_mb__after_spinlock();
3420
3421         /* Promote REQ to ACT */
3422         rq->clock_update_flags <<= 1;
3423         update_rq_clock(rq);
3424
3425         switch_count = &prev->nivcsw;
3426         if (!preempt && prev->state) {
3427                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3428                         prev->state = TASK_RUNNING;
3429                 } else {
3430                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3431                         prev->on_rq = 0;
3432
3433                         if (prev->in_iowait) {
3434                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3435                                 delayacct_blkio_start();
3436                         }
3437
3438                         /*
3439                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3440                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3441                          * concurrency.
3442                          */
3443                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3444                                 struct task_struct *to_wakeup;
3445
3446                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3447                                 if (to_wakeup)
3448                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3449                         }
3450                 }
3451                 switch_count = &prev->nvcsw;
3452         }
3453
3454         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3455         clear_tsk_need_resched(prev);
3456         clear_preempt_need_resched();
3457
3458         if (likely(prev != next)) {
3459                 rq->nr_switches++;
3460                 rq->curr = next;
3461                 /*
3462                  * The membarrier system call requires each architecture
3463                  * to have a full memory barrier after updating
3464                  * rq->curr, before returning to user-space.
3465                  *
3466                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3467                  * various architectures:
3468                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3469                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3470                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3471                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3472                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3473                  *   is a RELEASE barrier),
3474                  */
3475                 ++*switch_count;
3476
3477                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3478
3479                 /* Also unlocks the rq: */
3480                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3481         } else {
3482                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3483                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3484         }
3485
3486         balance_callback(rq);
3487 }
3488
3489 void __noreturn do_task_dead(void)
3490 {
3491         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3492         set_special_state(TASK_DEAD);
3493
3494         /* Tell freezer to ignore us: */
3495         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3496
3497         __schedule(false);
3498         BUG();
3499
3500         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3501         for (;;)
3502                 cpu_relax();
3503 }
3504
3505 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3506 {
3507         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3508                 return;
3509         /*
3510          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3511          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3512          */
3513         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3514                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3515 }
3516
3517 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3518 {
3519         struct task_struct *tsk = current;
3520
3521         sched_submit_work(tsk);
3522         do {
3523                 preempt_disable();
3524                 __schedule(false);
3525                 sched_preempt_enable_no_resched();
3526         } while (need_resched());
3527 }
3528 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3529
3530 /*
3531  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3532  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3533  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3534  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3535  * (schedule out non-voluntarily).
3536  *
3537  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3538  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3539  */
3540 void __sched schedule_idle(void)
3541 {
3542         /*
3543          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3544          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3545          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3546          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3547          * TASK_RUNNING state.
3548          */
3549         WARN_ON_ONCE(current->state);
3550         do {
3551                 __schedule(false);
3552         } while (need_resched());
3553 }
3554
3555 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3556 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3557 {
3558         /*
3559          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3560          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3561          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3562          * we find a better solution.
3563          *
3564          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3565          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3566          * too frequently to make sense yet.
3567          */
3568         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3569         schedule();
3570         exception_exit(prev_state);
3571 }
3572 #endif
3573
3574 /**
3575  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3576  *
3577  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3578  */
3579 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3580 {
3581         sched_preempt_enable_no_resched();
3582         schedule();
3583         preempt_disable();
3584 }
3585
3586 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3587 {
3588         do {
3589                 /*
3590                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3591                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3592                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3593                  * by the function tracer will call this function again and
3594                  * cause infinite recursion.
3595                  *
3596                  * Preemption must be disabled here before the function
3597                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3598                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3599                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3600                  * which can also be traced by the function tracer.
3601                  */
3602                 preempt_disable_notrace();
3603                 preempt_latency_start(1);
3604                 __schedule(true);
3605                 preempt_latency_stop(1);
3606                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3607
3608                 /*
3609                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3610                  * between schedule and now.
3611                  */
3612         } while (need_resched());
3613 }
3614
3615 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3616 /*
3617  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3618  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3619  * occur there and call schedule directly.
3620  */
3621 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3622 {
3623         /*
3624          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3625          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3626          */
3627         if (likely(!preemptible()))
3628                 return;
3629
3630         preempt_schedule_common();
3631 }
3632 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3633 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3634
3635 /**
3636  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3637  *
3638  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3639  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3640  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3641  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3642  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3643  * to be called when the system is still in usermode.
3644  *
3645  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3646  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3647  * calling the scheduler.
3648  */
3649 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3650 {
3651         enum ctx_state prev_ctx;
3652
3653         if (likely(!preemptible()))
3654                 return;
3655
3656         do {
3657                 /*
3658                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3659                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3660                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3661                  * by the function tracer will call this function again and
3662                  * cause infinite recursion.
3663                  *
3664                  * Preemption must be disabled here before the function
3665                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3666                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3667                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3668                  * which can also be traced by the function tracer.
3669                  */
3670                 preempt_disable_notrace();
3671                 preempt_latency_start(1);
3672                 /*
3673                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3674                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3675                  * an infinite recursion.
3676                  */
3677                 prev_ctx = exception_enter();
3678                 __schedule(true);
3679                 exception_exit(prev_ctx);
3680
3681                 preempt_latency_stop(1);
3682                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3683         } while (need_resched());
3684 }
3685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3686
3687 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3688
3689 /*
3690  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3691  * off of irq context.
3692  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3693  * protect us against recursive calling from irq.
3694  */
3695 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3696 {
3697         enum ctx_state prev_state;
3698
3699         /* Catch callers which need to be fixed */
3700         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3701
3702         prev_state = exception_enter();
3703
3704         do {
3705                 preempt_disable();
3706                 local_irq_enable();
3707                 __schedule(true);
3708                 local_irq_disable();
3709                 sched_preempt_enable_no_resched();
3710         } while (need_resched());
3711
3712         exception_exit(prev_state);
3713 }
3714
3715 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3716                           void *key)
3717 {
3718         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3719 }
3720 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3721
3722 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3723
3724 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3725 {
3726         if (pi_task)
3727                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3728
3729         return prio;
3730 }
3731
3732 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3733 {
3734         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3735
3736         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3737 }
3738
3739 /*
3740  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3741  * @p: task to boost
3742  * @pi_task: donor task
3743  *
3744  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3745  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3746  *
3747  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3748  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3749  */
3750 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3751 {
3752         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3753                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3754         const struct sched_class *prev_class;
3755         struct rq_flags rf;
3756         struct rq *rq;
3757
3758         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3759         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3760
3761         /*
3762          * If nothing changed; bail early.
3763          */
3764         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3765                 return;
3766
3767         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3768         update_rq_clock(rq);
3769         /*
3770          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3771          * either lock.
3772          *
3773          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3774          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3775          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3776          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3777          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3778          */
3779         p->pi_top_task = pi_task;
3780
3781         /*
3782          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3783          */
3784         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3785                 goto out_unlock;
3786
3787         /*
3788          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3789          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3790          *
3791          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3792          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3793          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3794          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3795          * with interrupts disabled and will complete the lock
3796          * protected section without being interrupted. So there is no
3797          * real need to boost.
3798          */
3799         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3800                 WARN_ON(p != rq->curr);
3801                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3802                 goto out_unlock;
3803         }
3804
3805         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3806         oldprio = p->prio;
3807
3808         if (oldprio == prio)
3809                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3810
3811         prev_class = p->sched_class;
3812         queued = task_on_rq_queued(p);
3813         running = task_current(rq, p);
3814         if (queued)
3815                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3816         if (running)
3817                 put_prev_task(rq, p);
3818
3819         /*
3820          * Boosting condition are:
3821          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3822          *      --> -dl task blocks on mutex A
3823          *
3824          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3825          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3826          *          running task
3827          */
3828         if (dl_prio(prio)) {
3829                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3830                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3831                         p->dl.dl_boosted = 1;
3832                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3833                 } else
3834                         p->dl.dl_boosted = 0;
3835                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3836         } else if (rt_prio(prio)) {
3837                 if (dl_prio(oldprio))
3838                         p->dl.dl_boosted = 0;
3839                 if (oldprio < prio)
3840                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3841                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3842         } else {
3843                 if (dl_prio(oldprio))
3844                         p->dl.dl_boosted = 0;
3845                 if (rt_prio(oldprio))
3846                         p->rt.timeout = 0;
3847                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3848         }
3849
3850         p->prio = prio;
3851
3852         if (queued)
3853                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3854         if (running)
3855                 set_curr_task(rq, p);
3856
3857         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3858 out_unlock:
3859         /* Avoid rq from going away on us: */
3860         preempt_disable();
3861         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3862
3863         balance_callback(rq);
3864         preempt_enable();
3865 }
3866 #else
3867 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3868 {
3869         return prio;
3870 }
3871 #endif
3872
3873 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3874 {
3875         bool queued, running;
3876         int old_prio, delta;
3877         struct rq_flags rf;
3878         struct rq *rq;
3879
3880         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3881                 return;
3882         /*
3883          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3884          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3885          */
3886         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3887         update_rq_clock(rq);
3888
3889         /*
3890          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3891          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3892          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3893          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3894          */
3895         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3896                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3897                 goto out_unlock;
3898         }
3899         queued = task_on_rq_queued(p);
3900         running = task_current(rq, p);
3901         if (queued)
3902                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3903         if (running)
3904                 put_prev_task(rq, p);
3905
3906         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3907         set_load_weight(p, true);
3908         old_prio = p->prio;
3909         p->prio = effective_prio(p);
3910         delta = p->prio - old_prio;
3911
3912         if (queued) {
3913                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3914                 /*
3915                  * If the task increased its priority or is running and
3916                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3917                  */
3918                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3919                         resched_curr(rq);
3920         }
3921         if (running)
3922                 set_curr_task(rq, p);
3923 out_unlock:
3924         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3925 }
3926 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3927
3928 /*
3929  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3930  * @p: task
3931  * @nice: nice value
3932  */
3933 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3934 {
3935         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3936         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3937
3938         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3939                 capable(CAP_SYS_NICE));
3940 }
3941
3942 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3943
3944 /*
3945  * sys_nice - change the priority of the current process.
3946  * @increment: priority increment
3947  *
3948  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3949  * does similar things.
3950  */
3951 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3952 {
3953         long nice, retval;
3954
3955         /*
3956          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3957          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3958          * and we have a single winner.
3959          */
3960         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3961         nice = task_nice(current) + increment;
3962
3963         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3964         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3965                 return -EPERM;
3966
3967         retval = security_task_setnice(current, nice);
3968         if (retval)
3969                 return retval;
3970
3971         set_user_nice(current, nice);
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 #endif
3976
3977 /**
3978  * task_prio - return the priority value of a given task.
3979  * @p: the task in question.
3980  *
3981  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3982  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3983  * around 0, value goes from -16 to +15.
3984  */
3985 int task_prio(const struct task_struct *p)
3986 {
3987         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3988 }
3989
3990 /**
3991  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3992  * @cpu: the processor in question.
3993  *
3994  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3995  */
3996 int idle_cpu(int cpu)
3997 {
3998         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3999
4000         if (rq->curr != rq->idle)
4001                 return 0;
4002
4003         if (rq->nr_running)
4004                 return 0;
4005
4006 #ifdef CONFIG_SMP
4007         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4008                 return 0;
4009 #endif
4010
4011         return 1;
4012 }
4013
4014 /**
4015  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4016  * @cpu: the CPU in question.
4017  *
4018  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4019  */
4020 int available_idle_cpu(int cpu)
4021 {
4022         if (!idle_cpu(cpu))
4023                 return 0;
4024
4025         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4026                 return 0;
4027
4028         return 1;
4029 }
4030
4031 /**
4032  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4033  * @cpu: the processor in question.
4034  *
4035  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4036  */
4037 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4038 {
4039         return cpu_rq(cpu)->idle;
4040 }
4041
4042 /**
4043  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4044  * @pid: the pid in question.
4045  *
4046  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4047  */
4048 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4049 {
4050         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4051 }
4052
4053 /*
4054  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4055  * it calls know not to change it.
4056  */
4057 #define SETPARAM_POLICY -1
4058
4059 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4060                 const struct sched_attr *attr)
4061 {
4062         int policy = attr->sched_policy;
4063
4064         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4065                 policy = p->policy;
4066
4067         p->policy = policy;
4068
4069         if (dl_policy(policy))
4070                 __setparam_dl(p, attr);
4071         else if (fair_policy(policy))
4072                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4073
4074         /*
4075          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4076          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4077          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4078          */
4079         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4080         p->normal_prio = normal_prio(p);
4081         set_load_weight(p, true);
4082 }
4083
4084 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4085 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4086                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4087 {
4088         __setscheduler_params(p, attr);
4089
4090         /*
4091          * Keep a potential priority boosting if called from
4092          * sched_setscheduler().
4093          */
4094         p->prio = normal_prio(p);
4095         if (keep_boost)
4096                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4097
4098         if (dl_prio(p->prio))
4099                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4100         else if (rt_prio(p->prio))
4101                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4102         else
4103                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4104 }
4105
4106 /*
4107  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4108  */
4109 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4110 {
4111         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4112         bool match;
4113
4114         rcu_read_lock();
4115         pcred = __task_cred(p);
4116         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4117                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4118         rcu_read_unlock();
4119         return match;
4120 }
4121
4122 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4123                                 const struct sched_attr *attr,
4124                                 bool user, bool pi)
4125 {
4126         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4127                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4128         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4129         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4130         const struct sched_class *prev_class;
4131         struct rq_flags rf;
4132         int reset_on_fork;
4133         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4134         struct rq *rq;
4135
4136         /* The pi code expects interrupts enabled */
4137         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4138 recheck:
4139         /* Double check policy once rq lock held: */
4140         if (policy < 0) {
4141                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4142                 policy = oldpolicy = p->policy;
4143         } else {
4144                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4145
4146                 if (!valid_policy(policy))
4147                         return -EINVAL;
4148         }
4149
4150         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4151                 return -EINVAL;
4152
4153         /*
4154          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4155          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4156          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4157          */
4158         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4159             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4160                 return -EINVAL;
4161         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4162             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4163                 return -EINVAL;
4164
4165         /*
4166          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4167          */
4168         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4169                 if (fair_policy(policy)) {
4170                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4171                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4172                                 return -EPERM;
4173                 }
4174
4175                 if (rt_policy(policy)) {
4176                         unsigned long rlim_rtprio =
4177                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4178
4179                         /* Can't set/change the rt policy: */
4180                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4181                                 return -EPERM;
4182
4183                         /* Can't increase priority: */
4184                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4185                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4186                                 return -EPERM;
4187                 }
4188
4189                  /*
4190                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4191                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4192                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4193                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4194                   */
4195                 if (dl_policy(policy))
4196                         return -EPERM;
4197
4198                 /*
4199                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4200                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4201                  */
4202                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
4203                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4204                                 return -EPERM;
4205                 }
4206
4207                 /* Can't change other user's priorities: */
4208                 if (!check_same_owner(p))
4209                         return -EPERM;
4210
4211                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4212                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4213                         return -EPERM;
4214         }
4215
4216         if (user) {
4217                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4218                         return -EINVAL;
4219
4220                 retval = security_task_setscheduler(p);
4221                 if (retval)
4222                         return retval;
4223         }
4224
4225         /*
4226          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4227          * changing the priority of the task:
4228          *
4229          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4230          * runqueue lock must be held.
4231          */
4232         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4233         update_rq_clock(rq);
4234
4235         /*
4236          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4237          */
4238         if (p == rq->stop) {
4239                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4240                 return -EINVAL;
4241         }
4242
4243         /*
4244          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4245          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4246          */
4247         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4248                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4249                         goto change;
4250                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4251                         goto change;
4252                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4253                         goto change;
4254
4255                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4256                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4257                 return 0;
4258         }
4259 change:
4260
4261         if (user) {
4262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4263                 /*
4264                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4265                  * assigned.
4266                  */
4267                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4268                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4269                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4270                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4271                         return -EPERM;
4272                 }
4273 #endif
4274 #ifdef CONFIG_SMP
4275                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4276                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4277                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4278
4279                         /*
4280                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4281                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4282                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4283                          */
4284                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4285                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4286                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4287                                 return -EPERM;
4288                         }
4289                 }
4290 #endif
4291         }
4292
4293         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4294         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4295                 policy = oldpolicy = -1;
4296                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4297                 goto recheck;
4298         }
4299
4300         /*
4301          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4302          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4303          * is available.
4304          */
4305         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4306                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4307                 return -EBUSY;
4308         }
4309
4310         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4311         oldprio = p->prio;
4312
4313         if (pi) {
4314                 /*
4315                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4316                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4317                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4318                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4319                  * itself.
4320                  */
4321                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4322                 if (new_effective_prio == oldprio)
4323                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4324         }
4325
4326         queued = task_on_rq_queued(p);
4327         running = task_current(rq, p);
4328         if (queued)
4329                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4330         if (running)
4331                 put_prev_task(rq, p);
4332
4333         prev_class = p->sched_class;
4334         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4335
4336         if (queued) {
4337                 /*
4338                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4339                  * increased (user space view).
4340                  */
4341                 if (oldprio < p->prio)
4342                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4343
4344                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4345         }
4346         if (running)
4347                 set_curr_task(rq, p);
4348
4349         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4350
4351         /* Avoid rq from going away on us: */
4352         preempt_disable();
4353         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4354
4355         if (pi)
4356                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4357
4358         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4359         balance_callback(rq);
4360         preempt_enable();
4361
4362         return 0;
4363 }
4364
4365 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4366                                const struct sched_param *param, bool check)
4367 {
4368         struct sched_attr attr = {
4369                 .sched_policy   = policy,
4370                 .sched_priority = param->sched_priority,
4371                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4372         };
4373
4374         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4375         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4376                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4377                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4378                 attr.sched_policy = policy;
4379         }
4380
4381         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4382 }
4383 /**
4384  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4385  * @p: the task in question.
4386  * @policy: new policy.
4387  * @param: structure containing the new RT priority.
4388  *
4389  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4390  *
4391  * NOTE that the task may be already dead.
4392  */
4393 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4394                        const struct sched_param *param)
4395 {
4396         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4397 }
4398 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4399
4400 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4401 {
4402         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4403 }
4404 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4405
4406 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4407 {
4408         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4409 }
4410
4411 /**
4412  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4413  * @p: the task in question.
4414  * @policy: new policy.
4415  * @param: structure containing the new RT priority.
4416  *
4417  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4418  * current context has permission.  For example, this is needed in
4419  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4420  * but our caller might not have that capability.
4421  *
4422  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4423  */
4424 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4425                                const struct sched_param *param)
4426 {
4427         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4428 }
4429 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4430
4431 static int
4432 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4433 {
4434         struct sched_param lparam;
4435         struct task_struct *p;
4436         int retval;
4437
4438         if (!param || pid < 0)
4439                 return -EINVAL;
4440         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4441                 return -EFAULT;
4442
4443         rcu_read_lock();
4444         retval = -ESRCH;
4445         p = find_process_by_pid(pid);
4446         if (p != NULL)
4447                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4448         rcu_read_unlock();
4449
4450         return retval;
4451 }
4452
4453 /*
4454  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4455  */
4456 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4457 {
4458         u32 size;
4459         int ret;
4460
4461         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4462                 return -EFAULT;
4463
4464         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4465         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4466
4467         ret = get_user(size, &uattr->size);
4468         if (ret)
4469                 return ret;
4470
4471         /* Bail out on silly large: */
4472         if (size > PAGE_SIZE)
4473                 goto err_size;
4474
4475         /* ABI compatibility quirk: */
4476         if (!size)
4477                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4478
4479         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4480                 goto err_size;
4481
4482         /*
4483          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4484          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4485          * user-space does not rely on any kernel feature
4486          * extensions we dont know about yet.
4487          */
4488         if (size > sizeof(*attr)) {
4489                 unsigned char __user *addr;
4490                 unsigned char __user *end;
4491                 unsigned char val;
4492
4493                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4494                 end  = (void __user *)uattr + size;
4495
4496                 for (; addr < end; addr++) {
4497                         ret = get_user(val, addr);
4498                         if (ret)
4499                                 return ret;
4500                         if (val)
4501                                 goto err_size;
4502                 }
4503                 size = sizeof(*attr);
4504         }
4505
4506         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4507         if (ret)
4508                 return -EFAULT;
4509
4510         /*
4511          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4512          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4513          */
4514         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4515
4516         return 0;
4517
4518 err_size:
4519         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4520         return -E2BIG;
4521 }
4522
4523 /**
4524  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4525  * @pid: the pid in question.
4526  * @policy: new policy.
4527  * @param: structure containing the new RT priority.
4528  *
4529  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4530  */
4531 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4532 {
4533         if (policy < 0)
4534                 return -EINVAL;
4535
4536         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4537 }
4538
4539 /**
4540  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4541  * @pid: the pid in question.
4542  * @param: structure containing the new RT priority.
4543  *
4544  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4545  */
4546 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4547 {
4548         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4549 }
4550
4551 /**
4552  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4553  * @pid: the pid in question.
4554  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4555  * @flags: for future extension.
4556  */
4557 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4558                                unsigned int, flags)
4559 {
4560         struct sched_attr attr;
4561         struct task_struct *p;
4562         int retval;
4563
4564         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4565                 return -EINVAL;
4566
4567         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4568         if (retval)
4569                 return retval;
4570
4571         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4572                 return -EINVAL;
4573
4574         rcu_read_lock();
4575         retval = -ESRCH;
4576         p = find_process_by_pid(pid);
4577         if (p != NULL)
4578                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4579         rcu_read_unlock();
4580
4581         return retval;
4582 }
4583
4584 /**
4585  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4586  * @pid: the pid in question.
4587  *
4588  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4589  * code.
4590  */
4591 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4592 {
4593         struct task_struct *p;
4594         int retval;
4595
4596         if (pid < 0)
4597                 return -EINVAL;
4598
4599         retval = -ESRCH;
4600         rcu_read_lock();
4601         p = find_process_by_pid(pid);
4602         if (p) {
4603                 retval = security_task_getscheduler(p);
4604                 if (!retval)
4605                         retval = p->policy
4606                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4607         }
4608         rcu_read_unlock();
4609         return retval;
4610 }
4611
4612 /**
4613  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4614  * @pid: the pid in question.
4615  * @param: structure containing the RT priority.
4616  *
4617  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4618  * code.
4619  */
4620 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4621 {
4622         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4623         struct task_struct *p;
4624         int retval;
4625
4626         if (!param || pid < 0)
4627                 return -EINVAL;
4628
4629         rcu_read_lock();
4630         p = find_process_by_pid(pid);
4631         retval = -ESRCH;
4632         if (!p)
4633                 goto out_unlock;
4634
4635         retval = security_task_getscheduler(p);
4636         if (retval)
4637                 goto out_unlock;
4638
4639         if (task_has_rt_policy(p))
4640                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4641         rcu_read_unlock();
4642
4643         /*
4644          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4645          */
4646         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4647
4648         return retval;
4649
4650 out_unlock:
4651         rcu_read_unlock();
4652         return retval;
4653 }
4654
4655 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4656                            struct sched_attr *attr,
4657                            unsigned int usize)
4658 {
4659         int ret;
4660
4661         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4662                 return -EFAULT;
4663
4664         /*
4665          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4666          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4667          * user-space does not get uncomplete information.
4668          */
4669         if (usize < sizeof(*attr)) {
4670                 unsigned char *addr;
4671                 unsigned char *end;
4672
4673                 addr = (void *)attr + usize;
4674                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4675
4676                 for (; addr < end; addr++) {
4677                         if (*addr)
4678                                 return -EFBIG;
4679                 }
4680
4681                 attr->size = usize;
4682         }
4683
4684         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4685         if (ret)
4686                 return -EFAULT;
4687
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 /**
4692  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4693  * @pid: the pid in question.
4694  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4695  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4696  * @flags: for future extension.
4697  */
4698 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4699                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4700 {
4701         struct sched_attr attr = {
4702                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4703         };
4704         struct task_struct *p;
4705         int retval;
4706
4707         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4708             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4709                 return -EINVAL;
4710
4711         rcu_read_lock();
4712         p = find_process_by_pid(pid);
4713         retval = -ESRCH;
4714         if (!p)
4715                 goto out_unlock;
4716
4717         retval = security_task_getscheduler(p);
4718         if (retval)
4719                 goto out_unlock;
4720
4721         attr.sched_policy = p->policy;
4722         if (p->sched_reset_on_fork)
4723                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4724         if (task_has_dl_policy(p))
4725                 __getparam_dl(p, &attr);
4726         else if (task_has_rt_policy(p))
4727                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4728         else
4729                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4730
4731         rcu_read_unlock();
4732
4733         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4734         return retval;
4735
4736 out_unlock:
4737         rcu_read_unlock();
4738         return retval;
4739 }
4740
4741 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4742 {
4743         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4744         struct task_struct *p;
4745         int retval;
4746
4747         rcu_read_lock();
4748
4749         p = find_process_by_pid(pid);
4750         if (!p) {
4751                 rcu_read_unlock();
4752                 return -ESRCH;
4753         }
4754
4755         /* Prevent p going away */
4756         get_task_struct(p);
4757         rcu_read_unlock();
4758
4759         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4760                 retval = -EINVAL;
4761                 goto out_put_task;
4762         }
4763         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4764                 retval = -ENOMEM;
4765                 goto out_put_task;
4766         }
4767         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4768                 retval = -ENOMEM;
4769                 goto out_free_cpus_allowed;
4770         }
4771         retval = -EPERM;
4772         if (!check_same_owner(p)) {
4773                 rcu_read_lock();
4774                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4775                         rcu_read_unlock();
4776                         goto out_free_new_mask;
4777                 }
4778                 rcu_read_unlock();
4779         }
4780
4781         retval = security_task_setscheduler(p);
4782         if (retval)
4783                 goto out_free_new_mask;
4784
4785
4786         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4787         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4788
4789         /*
4790          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4791          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4792          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4793          * root_domain.
4794          */
4795 #ifdef CONFIG_SMP
4796         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4797                 rcu_read_lock();
4798                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4799                         retval = -EBUSY;
4800                         rcu_read_unlock();
4801                         goto out_free_new_mask;
4802                 }
4803                 rcu_read_unlock();
4804         }
4805 #endif
4806 again:
4807         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4808
4809         if (!retval) {
4810                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4811                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4812                         /*
4813                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4814                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4815                          * cpuset's cpus_allowed
4816                          */
4817                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4818                         goto again;
4819                 }
4820         }
4821 out_free_new_mask:
4822         free_cpumask_var(new_mask);
4823 out_free_cpus_allowed:
4824         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4825 out_put_task:
4826         put_task_struct(p);
4827         return retval;
4828 }
4829
4830 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4831                              struct cpumask *new_mask)
4832 {
4833         if (len < cpumask_size())
4834                 cpumask_clear(new_mask);
4835         else if (len > cpumask_size())
4836                 len = cpumask_size();
4837
4838         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4839 }
4840
4841 /**
4842  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4843  * @pid: pid of the process
4844  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4845  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4846  *
4847  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4848  */
4849 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4850                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4851 {
4852         cpumask_var_t new_mask;
4853         int retval;
4854
4855         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4856                 return -ENOMEM;
4857
4858         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4859         if (retval == 0)
4860                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4861         free_cpumask_var(new_mask);
4862         return retval;
4863 }
4864
4865 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4866 {
4867         struct task_struct *p;
4868         unsigned long flags;
4869         int retval;
4870
4871         rcu_read_lock();
4872
4873         retval = -ESRCH;
4874         p = find_process_by_pid(pid);
4875         if (!p)
4876                 goto out_unlock;
4877
4878         retval = security_task_getscheduler(p);
4879         if (retval)
4880                 goto out_unlock;
4881
4882         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4883         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4884         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4885
4886 out_unlock:
4887         rcu_read_unlock();
4888
4889         return retval;
4890 }
4891
4892 /**
4893  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4894  * @pid: pid of the process
4895  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4896  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4897  *
4898  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4899  * error code otherwise.
4900  */
4901 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4902                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4903 {
4904         int ret;
4905         cpumask_var_t mask;
4906
4907         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4908                 return -EINVAL;
4909         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4910                 return -EINVAL;
4911
4912         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4913                 return -ENOMEM;
4914
4915         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4916         if (ret == 0) {
4917                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4918
4919                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4920                         ret = -EFAULT;
4921                 else
4922                         ret = retlen;
4923         }
4924         free_cpumask_var(mask);
4925
4926         return ret;
4927 }
4928
4929 /**
4930  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4931  *
4932  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4933  * other threads running on this CPU then this function will return.
4934  *
4935  * Return: 0.
4936  */
4937 static void do_sched_yield(void)
4938 {
4939         struct rq_flags rf;
4940         struct rq *rq;
4941
4942         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
4943
4944         schedstat_inc(rq->yld_count);
4945         current->sched_class->yield_task(rq);
4946
4947         /*
4948          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4949          * no need to preempt or enable interrupts:
4950          */
4951         preempt_disable();
4952         rq_unlock(rq, &rf);
4953         sched_preempt_enable_no_resched();
4954
4955         schedule();
4956 }
4957
4958 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4959 {
4960         do_sched_yield();
4961         return 0;
4962 }
4963
4964 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4965 int __sched _cond_resched(void)
4966 {
4967         if (should_resched(0)) {
4968                 preempt_schedule_common();
4969                 return 1;
4970         }
4971         rcu_all_qs();
4972         return 0;
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4975 #endif
4976
4977 /*
4978  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4979  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4980  *
4981  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4982  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4983  * spin_unlock(), once by hand).
4984  */
4985 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4986 {
4987         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4988         int ret = 0;
4989
4990         lockdep_assert_held(lock);
4991
4992         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4993                 spin_unlock(lock);
4994                 if (resched)
4995                         preempt_schedule_common();
4996                 else
4997                         cpu_relax();
4998                 ret = 1;
4999                 spin_lock(lock);
5000         }
5001         return ret;
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5004
5005 /**
5006  * yield - yield the current processor to other threads.
5007  *
5008  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5009  *
5010  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5011  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5012  * it, its already broken.
5013  *
5014  * Typical broken usage is:
5015  *
5016  * while (!event)
5017  *      yield();
5018  *
5019  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5020  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5021  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5022  *
5023  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5024  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5025  * If you still want to use yield(), do not!
5026  */
5027 void __sched yield(void)
5028 {
5029         set_current_state(TASK_RUNNING);
5030         do_sched_yield();
5031 }
5032 EXPORT_SYMBOL(yield);
5033
5034 /**
5035  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5036  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5037  * processor it's on.
5038  * @p: target task
5039  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5040  *
5041  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5042  * can't go away on us before we can do any checks.
5043  *
5044  * Return:
5045  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5046  *      false (0) if we failed to boost the target.
5047  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5048  */
5049 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5050 {
5051         struct task_struct *curr = current;
5052         struct rq *rq, *p_rq;
5053         unsigned long flags;
5054         int yielded = 0;
5055
5056         local_irq_save(flags);
5057         rq = this_rq();
5058
5059 again:
5060         p_rq = task_rq(p);
5061         /*
5062          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5063          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5064          */
5065         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5066                 yielded = -ESRCH;
5067                 goto out_irq;
5068         }
5069
5070         double_rq_lock(rq, p_rq);
5071         if (task_rq(p) != p_rq) {
5072                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5073                 goto again;
5074         }
5075
5076         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5077                 goto out_unlock;
5078
5079         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5080                 goto out_unlock;
5081
5082         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5083                 goto out_unlock;
5084
5085         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5086         if (yielded) {
5087                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5088                 /*
5089                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5090                  * fairness.
5091                  */
5092                 if (preempt && rq != p_rq)
5093                         resched_curr(p_rq);
5094         }
5095
5096 out_unlock:
5097         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5098 out_irq:
5099         local_irq_restore(flags);
5100
5101         if (yielded > 0)
5102                 schedule();
5103
5104         return yielded;
5105 }
5106 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5107
5108 int io_schedule_prepare(void)
5109 {
5110         int old_iowait = current->in_iowait;
5111
5112         current->in_iowait = 1;
5113         blk_schedule_flush_plug(current);
5114
5115         return old_iowait;
5116 }
5117
5118 void io_schedule_finish(int token)
5119 {
5120         current->in_iowait = token;
5121 }
5122
5123 /*
5124  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5125  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5126  */
5127 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5128 {
5129         int token;
5130         long ret;
5131
5132         token = io_schedule_prepare();
5133         ret = schedule_timeout(timeout);
5134         io_schedule_finish(token);
5135
5136         return ret;
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5139
5140 void io_schedule(void)
5141 {
5142         int token;
5143
5144         token = io_schedule_prepare();
5145         schedule();
5146         io_schedule_finish(token);
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5149
5150 /**
5151  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5152  * @policy: scheduling class.
5153  *
5154  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5155  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5156  * On failure, a negative error code is returned.
5157  */
5158 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5159 {
5160         int ret = -EINVAL;
5161
5162         switch (policy) {
5163         case SCHED_FIFO:
5164         case SCHED_RR:
5165                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5166                 break;
5167         case SCHED_DEADLINE:
5168         case SCHED_NORMAL:
5169         case SCHED_BATCH:
5170         case SCHED_IDLE:
5171                 ret = 0;
5172                 break;
5173         }
5174         return ret;
5175 }
5176
5177 /**
5178  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5179  * @policy: scheduling class.
5180  *
5181  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5182  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5183  * On failure, a negative error code is returned.
5184  */
5185 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5186 {
5187         int ret = -EINVAL;
5188
5189         switch (policy) {
5190         case SCHED_FIFO:
5191         case SCHED_RR:
5192                 ret = 1;
5193                 break;
5194         case SCHED_DEADLINE:
5195         case SCHED_NORMAL:
5196         case SCHED_BATCH:
5197         case SCHED_IDLE:
5198                 ret = 0;
5199         }
5200         return ret;
5201 }
5202
5203 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5204 {
5205         struct task_struct *p;
5206         unsigned int time_slice;
5207         struct rq_flags rf;
5208         struct rq *rq;
5209         int retval;
5210
5211         if (pid < 0)
5212                 return -EINVAL;
5213
5214         retval = -ESRCH;
5215         rcu_read_lock();
5216         p = find_process_by_pid(pid);
5217         if (!p)
5218                 goto out_unlock;
5219
5220         retval = security_task_getscheduler(p);
5221         if (retval)
5222                 goto out_unlock;
5223
5224         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5225         time_slice = 0;
5226         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5227                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5228         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5229
5230         rcu_read_unlock();
5231         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5232         return 0;
5233
5234 out_unlock:
5235         rcu_read_unlock();
5236         return retval;
5237 }
5238
5239 /**
5240  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5241  * @pid: pid of the process.
5242  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5243  *
5244  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5245  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5246  *
5247  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5248  * an error code.
5249  */
5250 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5251                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
5252 {
5253         struct timespec64 t;
5254         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5255
5256         if (retval == 0)
5257                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5258
5259         return retval;
5260 }
5261
5262 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
5263 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5264                        compat_pid_t, pid,
5265                        struct old_timespec32 __user *, interval)
5266 {
5267         struct timespec64 t;
5268         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5269
5270         if (retval == 0)
5271                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
5272         return retval;
5273 }
5274 #endif
5275
5276 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5277 {
5278         unsigned long free = 0;
5279         int ppid;
5280
5281         if (!try_get_task_stack(p))
5282                 return;
5283
5284         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5285
5286         if (p->state == TASK_RUNNING)
5287                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5288 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5289         free = stack_not_used(p);
5290 #endif
5291         ppid = 0;
5292         rcu_read_lock();
5293         if (pid_alive(p))
5294                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5295         rcu_read_unlock();
5296         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5297                 task_pid_nr(p), ppid,
5298                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5299
5300         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5301         show_stack(p, NULL);
5302         put_task_stack(p);
5303 }
5304 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5305
5306 static inline bool
5307 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5308 {
5309         /* no filter, everything matches */
5310         if (!state_filter)
5311                 return true;
5312
5313         /* filter, but doesn't match */
5314         if (!(p->state & state_filter))
5315                 return false;
5316
5317         /*
5318          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5319          * TASK_KILLABLE).
5320          */
5321         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5322                 return false;
5323
5324         return true;
5325 }
5326
5327
5328 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5329 {
5330         struct task_struct *g, *p;
5331
5332 #if BITS_PER_LONG == 32
5333         printk(KERN_INFO
5334                 "  task                PC stack   pid father\n");
5335 #else
5336         printk(KERN_INFO
5337                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5338 #endif
5339         rcu_read_lock();
5340         for_each_process_thread(g, p) {
5341                 /*
5342                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5343                  * console might take a lot of time:
5344                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5345                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5346                  * an IPI.
5347                  */
5348                 touch_nmi_watchdog();
5349                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5350                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5351                         sched_show_task(p);
5352         }
5353
5354 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5355         if (!state_filter)
5356                 sysrq_sched_debug_show();
5357 #endif
5358         rcu_read_unlock();
5359         /*
5360          * Only show locks if all tasks are dumped:
5361          */
5362         if (!state_filter)
5363                 debug_show_all_locks();
5364 }
5365
5366 /**
5367  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5368  * @idle: task in question
5369  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5370  *
5371  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5372  * flag, to make booting more robust.
5373  */
5374 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5375 {
5376         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5377         unsigned long flags;
5378
5379         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5380         raw_spin_lock(&rq->lock);
5381
5382         __sched_fork(0, idle);
5383         idle->state = TASK_RUNNING;
5384         idle->se.exec_start = sched_clock();
5385         idle->flags |= PF_IDLE;
5386
5387         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5388
5389 #ifdef CONFIG_SMP
5390         /*
5391          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5392          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5393          *
5394          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5395          */
5396         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5397 #endif
5398         /*
5399          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5400          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5401          * lockdep check in task_group() will fail.
5402          *
5403          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5404          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5405          *
5406          * Silence PROVE_RCU
5407          */
5408         rcu_read_lock();
5409         __set_task_cpu(idle, cpu);
5410         rcu_read_unlock();
5411
5412         rq->curr = rq->idle = idle;
5413         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5414 #ifdef CONFIG_SMP
5415         idle->on_cpu = 1;
5416 #endif
5417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5418         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5419
5420         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5421         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5422
5423         /*
5424          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5425          */
5426         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5427         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5428         vtime_init_idle(idle, cpu);
5429 #ifdef CONFIG_SMP
5430         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5431 #endif
5432 }
5433
5434 #ifdef CONFIG_SMP
5435
5436 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5437                               const struct cpumask *trial)
5438 {
5439         int ret = 1;
5440
5441         if (!cpumask_weight(cur))
5442                 return ret;
5443
5444         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5445
5446         return ret;
5447 }
5448
5449 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5450                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5451 {
5452         int ret = 0;
5453
5454         /*
5455          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5456          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5457          * affinity and isolating such threads by their set of
5458          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5459          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5460          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5461          * before cpus_allowed may be changed.
5462          */
5463         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5464                 ret = -EINVAL;
5465                 goto out;
5466         }
5467
5468         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5469                                               cs_cpus_allowed))
5470                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5471
5472 out:
5473         return ret;
5474 }
5475
5476 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5477
5478 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5479 /* Migrate current task p to target_cpu */
5480 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5481 {
5482         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5483         int curr_cpu = task_cpu(p);
5484
5485         if (curr_cpu == target_cpu)
5486                 return 0;
5487
5488         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5489                 return -EINVAL;
5490
5491         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5492
5493         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5494         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5495 }
5496
5497 /*
5498  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5499  * tasks on the runqueues
5500  */
5501 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5502 {
5503         bool queued, running;
5504         struct rq_flags rf;
5505         struct rq *rq;
5506
5507         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5508         queued = task_on_rq_queued(p);
5509         running = task_current(rq, p);
5510
5511         if (queued)
5512                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5513         if (running)
5514                 put_prev_task(rq, p);
5515
5516         p->numa_preferred_nid = nid;
5517
5518         if (queued)
5519                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5520         if (running)
5521                 set_curr_task(rq, p);
5522         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5523 }
5524 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5525
5526 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5527 /*
5528  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5529  * offline.
5530  */
5531 void idle_task_exit(void)
5532 {
5533         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5534
5535         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5536
5537         if (mm != &init_mm) {
5538                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5539                 current->active_mm = &init_mm;
5540                 finish_arch_post_lock_switch();
5541         }
5542         mmdrop(mm);
5543 }
5544
5545 /*
5546  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5547  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5548  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5549  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5550  * calculation.
5551  *
5552  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5553  */
5554 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5555 {
5556         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5557         if (delta)
5558                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5559 }
5560
5561 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5562 {
5563 }
5564
5565 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5566         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5567 };
5568
5569 static struct task_struct fake_task = {
5570         /*
5571          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5572          */
5573         .prio = MAX_PRIO + 1,
5574         .sched_class = &fake_sched_class,
5575 };
5576
5577 /*
5578  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5579  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5580  *
5581  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5582  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5583  * because of lock validation efforts.
5584  */
5585 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5586 {
5587         struct rq *rq = dead_rq;
5588         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5589         struct rq_flags orf = *rf;
5590         int dest_cpu;
5591
5592         /*
5593          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5594          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5595          *
5596          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5597          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5598          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5599          * done here.
5600          */
5601         rq->stop = NULL;
5602
5603         /*
5604          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5605          * class method both need to have an up-to-date
5606          * value of rq->clock[_task]
5607          */
5608         update_rq_clock(rq);
5609
5610         for (;;) {
5611                 /*
5612                  * There's this thread running, bail when that's the only
5613                  * remaining thread:
5614                  */
5615                 if (rq->nr_running == 1)
5616                         break;
5617
5618                 /*
5619                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5620                  */
5621                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5622                 BUG_ON(!next);
5623                 put_prev_task(rq, next);
5624
5625                 /*
5626                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5627                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5628                  * stabilizes the mask.
5629                  *
5630                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5631                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5632                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5633                  */
5634                 rq_unlock(rq, rf);
5635                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5636                 rq_relock(rq, rf);
5637
5638                 /*
5639                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5640                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5641                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5642                  */
5643                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5644                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5645                         continue;
5646                 }
5647
5648                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5649                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5650                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5651                 if (rq != dead_rq) {
5652                         rq_unlock(rq, rf);
5653                         rq = dead_rq;
5654                         *rf = orf;
5655                         rq_relock(rq, rf);
5656                 }
5657                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5658         }
5659
5660         rq->stop = stop;
5661 }
5662 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5663
5664 void set_rq_online(struct rq *rq)
5665 {
5666         if (!rq->online) {
5667                 const struct sched_class *class;
5668
5669                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5670                 rq->online = 1;
5671
5672                 for_each_class(class) {
5673                         if (class->rq_online)
5674                                 class->rq_online(rq);
5675                 }
5676         }
5677 }
5678
5679 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5680 {
5681         if (rq->online) {
5682                 const struct sched_class *class;
5683
5684                 for_each_class(class) {
5685                         if (class->rq_offline)
5686                                 class->rq_offline(rq);
5687                 }
5688
5689                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5690                 rq->online = 0;
5691         }
5692 }
5693
5694 /*
5695  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5696  */
5697 static int num_cpus_frozen;
5698
5699 /*
5700  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5701  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5702  * around partition_sched_domains().
5703  *
5704  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5705  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5706  */
5707 static void cpuset_cpu_active(void)
5708 {
5709         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5710                 /*
5711                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5712                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5713                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5714                  * domain, ignoring cpusets.
5715                  */
5716                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5717                 if (--num_cpus_frozen)
5718                         return;
5719                 /*
5720                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5721                  * restore the original sched domains by considering the
5722                  * cpuset configurations.
5723                  */
5724                 cpuset_force_rebuild();
5725         }
5726         cpuset_update_active_cpus();
5727 }
5728
5729 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5730 {
5731         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5732                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5733                         return -EBUSY;
5734                 cpuset_update_active_cpus();
5735         } else {
5736                 num_cpus_frozen++;
5737                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5738         }
5739         return 0;
5740 }
5741
5742 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5743 {
5744         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5745         struct rq_flags rf;
5746
5747 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5748         /*
5749          * The sched_smt_present static key needs to be evaluated on every
5750          * hotplug event because at boot time SMT might be disabled when
5751          * the number of booted CPUs is limited.
5752          *
5753          * If then later a sibling gets hotplugged, then the key would stay
5754          * off and SMT scheduling would never be functional.
5755          */
5756         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) > 1)
5757                 static_branch_enable_cpuslocked(&sched_smt_present);
5758 #endif
5759         set_cpu_active(cpu, true);
5760
5761         if (sched_smp_initialized) {
5762                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5763                 cpuset_cpu_active();
5764         }
5765
5766         /*
5767          * Put the rq online, if not already. This happens:
5768          *
5769          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5770          *    after all CPUs have been brought up.
5771          *
5772          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5773          *    domains.
5774          */
5775         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5776         if (rq->rd) {
5777                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5778                 set_rq_online(rq);
5779         }
5780         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5781
5782         update_max_interval();
5783
5784         return 0;
5785 }
5786
5787 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5788 {
5789         int ret;
5790
5791         set_cpu_active(cpu, false);
5792         /*
5793          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5794          * users of this state to go away such that all new such users will
5795          * observe it.
5796          *
5797          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5798          */
5799         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5800
5801         if (!sched_smp_initialized)
5802                 return 0;
5803
5804         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5805         if (ret) {
5806                 set_cpu_active(cpu, true);
5807                 return ret;
5808         }
5809         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5810         return 0;
5811 }
5812
5813 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5814 {
5815         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5816
5817         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5818         update_max_interval();
5819 }
5820
5821 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5822 {
5823         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5824         sched_tick_start(cpu);
5825         return 0;
5826 }
5827
5828 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5829 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5830 {
5831         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5832         struct rq_flags rf;
5833
5834         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5835         sched_ttwu_pending();
5836         sched_tick_stop(cpu);
5837
5838         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5839         if (rq->rd) {
5840                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5841                 set_rq_offline(rq);
5842         }
5843         migrate_tasks(rq, &rf);
5844         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5845         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5846
5847         calc_load_migrate(rq);
5848         update_max_interval();
5849         nohz_balance_exit_idle(rq);
5850         hrtick_clear(rq);
5851         return 0;
5852 }
5853 #endif
5854
5855 void __init sched_init_smp(void)
5856 {
5857         sched_init_numa();
5858
5859         /*
5860          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5861          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5862          * happen. The hotplug lock is nevertheless taken to satisfy lockdep,
5863          * but there won't be any contention on it.
5864          */
5865         cpus_read_lock();
5866         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5867         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5868         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5869         cpus_read_unlock();
5870
5871         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5872         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5873                 BUG();
5874         sched_init_granularity();
5875
5876         init_sched_rt_class();
5877         init_sched_dl_class();
5878
5879         sched_smp_initialized = true;
5880 }
5881
5882 static int __init migration_init(void)
5883 {
5884         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5885         return 0;
5886 }
5887 early_initcall(migration_init);
5888
5889 #else
5890 void __init sched_init_smp(void)
5891 {
5892         sched_init_granularity();
5893 }
5894 #endif /* CONFIG_SMP */
5895
5896 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5897 {
5898         return in_lock_functions(addr) ||
5899                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5900                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5901 }
5902
5903 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5904 /*
5905  * Default task group.
5906  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5907  */
5908 struct task_group root_task_group;
5909 LIST_HEAD(task_groups);
5910
5911 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5912 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5913 #endif
5914
5915 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5916 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5917
5918 void __init sched_init(void)
5919 {
5920         int i, j;
5921         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5922
5923         wait_bit_init();
5924
5925 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5926         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5927 #endif
5928 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5929         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5930 #endif
5931         if (alloc_size) {
5932                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5933
5934 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5935                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5936                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5937
5938                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5939                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5940
5941 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5942 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5943                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5944                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5945
5946                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5947                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5948
5949 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5950         }
5951 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5952         for_each_possible_cpu(i) {
5953                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5954                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5955                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5956                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5957         }
5958 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5959
5960         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5961         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5962
5963 #ifdef CONFIG_SMP
5964         init_defrootdomain();
5965 #endif
5966
5967 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5968         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5969                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5970 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5971
5972 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5973         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5974
5975         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5976         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5977         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5978         autogroup_init(&init_task);
5979 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5980
5981         for_each_possible_cpu(i) {
5982                 struct rq *rq;
5983
5984                 rq = cpu_rq(i);
5985                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5986                 rq->nr_running = 0;
5987                 rq->calc_load_active = 0;
5988                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5989                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5990                 init_rt_rq(&rq->rt);
5991                 init_dl_rq(&rq->dl);
5992 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5993                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5994                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5995                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5996                 /*
5997                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5998                  *
5999                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6000                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6001                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6002                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6003                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6004                  * (se->load.weight).
6005                  *
6006                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6007                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6008                  * then A0's share of the CPU resource is:
6009                  *
6010                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6011                  *
6012                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6013                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6014                  */
6015                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6016                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6017 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6018
6019                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6020 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6021                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6022 #endif
6023
6024                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6025                         rq->cpu_load[j] = 0;
6026
6027 #ifdef CONFIG_SMP
6028                 rq->sd = NULL;
6029                 rq->rd = NULL;
6030                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6031                 rq->balance_callback = NULL;
6032                 rq->active_balance = 0;
6033                 rq->next_balance = jiffies;
6034                 rq->push_cpu = 0;
6035                 rq->cpu = i;
6036                 rq->online = 0;
6037                 rq->idle_stamp = 0;
6038                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6039                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6040
6041                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6042
6043                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6044 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6045                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6046                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6047                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6048 #endif
6049 #endif /* CONFIG_SMP */
6050                 hrtick_rq_init(rq);
6051                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6052         }
6053
6054         set_load_weight(&init_task, false);
6055
6056         /*
6057          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6058          */
6059         mmgrab(&init_mm);
6060         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6061
6062         /*
6063          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6064          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6065          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6066          * when this runqueue becomes "idle".
6067          */
6068         init_idle(current, smp_processor_id());
6069
6070         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6071
6072 #ifdef CONFIG_SMP
6073         idle_thread_set_boot_cpu();
6074 #endif
6075         init_sched_fair_class();
6076
6077         init_schedstats();
6078
6079         psi_init();
6080
6081         scheduler_running = 1;
6082 }
6083
6084 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6085 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6086 {
6087         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6088
6089         return (nested == preempt_offset);
6090 }
6091
6092 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6093 {
6094         /*
6095          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6096          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6097          * otherwise we will destroy state.
6098          */
6099         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6100                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6101                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6102                         current->state,
6103                         (void *)current->task_state_change,
6104                         (void *)current->task_state_change);
6105
6106         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6107 }
6108 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6109
6110 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6111 {
6112         /* Ratelimiting timestamp: */
6113         static unsigned long prev_jiffy;
6114
6115         unsigned long preempt_disable_ip;
6116
6117         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6118         rcu_sleep_check();
6119
6120         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6121              !is_idle_task(current)) ||
6122             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6123             oops_in_progress)
6124                 return;
6125
6126         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6127                 return;
6128         prev_jiffy = jiffies;
6129
6130         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6131         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6132
6133         printk(KERN_ERR
6134                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6135                         file, line);
6136         printk(KERN_ERR
6137                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6138                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6139                         current->pid, current->comm);
6140
6141         if (task_stack_end_corrupted(current))
6142                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6143
6144         debug_show_held_locks(current);
6145         if (irqs_disabled())
6146                 print_irqtrace_events(current);
6147         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6148             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6149                 pr_err("Preemption disabled at:");
6150                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6151                 pr_cont("\n");
6152         }
6153         dump_stack();
6154         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6155 }
6156 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6157 #endif
6158
6159 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6160 void normalize_rt_tasks(void)
6161 {
6162         struct task_struct *g, *p;
6163         struct sched_attr attr = {
6164                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6165         };
6166
6167         read_lock(&tasklist_lock);
6168         for_each_process_thread(g, p) {
6169                 /*
6170                  * Only normalize user tasks:
6171                  */
6172                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6173                         continue;
6174
6175                 p->se.exec_start = 0;
6176                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6177                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6178                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6179
6180                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6181                         /*
6182                          * Renice negative nice level userspace
6183                          * tasks back to 0:
6184                          */
6185                         if (task_nice(p) < 0)
6186                                 set_user_nice(p, 0);
6187                         continue;
6188                 }
6189
6190                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6191         }
6192         read_unlock(&tasklist_lock);
6193 }
6194
6195 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6196
6197 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6198 /*
6199  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6200  *
6201  * They can only be called when the whole system has been
6202  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6203  * activity can take place. Using them for anything else would
6204  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6205  * under any other configuration.
6206  */
6207
6208 /**
6209  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6210  * @cpu: the processor in question.
6211  *
6212  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6213  *
6214  * Return: The current task for @cpu.
6215  */
6216 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6217 {
6218         return cpu_curr(cpu);
6219 }
6220
6221 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6222
6223 #ifdef CONFIG_IA64
6224 /**
6225  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6226  * @cpu: the processor in question.
6227  * @p: the task pointer to set.
6228  *
6229  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6230  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6231  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6232  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6233  * and caller must save the original value of the current task (see
6234  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6235  * re-starting the system.
6236  *
6237  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6238  */
6239 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6240 {
6241         cpu_curr(cpu) = p;
6242 }
6243
6244 #endif
6245
6246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6247 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6248 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6249
6250 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6251 {
6252         free_fair_sched_group(tg);
6253         free_rt_sched_group(tg);
6254         autogroup_free(tg);
6255         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6256 }
6257
6258 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6259 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6260 {
6261         struct task_group *tg;
6262
6263         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6264         if (!tg)
6265                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6266
6267         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6268                 goto err;
6269
6270         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6271                 goto err;
6272
6273         return tg;
6274
6275 err:
6276         sched_free_group(tg);
6277         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6278 }
6279
6280 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6281 {
6282         unsigned long flags;
6283
6284         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6285         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6286
6287         /* Root should already exist: */
6288         WARN_ON(!parent);
6289
6290         tg->parent = parent;
6291         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6292         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6293         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6294
6295         online_fair_sched_group(tg);
6296 }
6297
6298 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6299 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6300 {
6301         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6302         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6303 }
6304
6305 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6306 {
6307         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6308         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6309 }
6310
6311 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6312 {
6313         unsigned long flags;
6314
6315         /* End participation in shares distribution: */
6316         unregister_fair_sched_group(tg);
6317
6318         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6319         list_del_rcu(&tg->list);
6320         list_del_rcu(&tg->siblings);
6321         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6322 }
6323
6324 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6325 {
6326         struct task_group *tg;
6327
6328         /*
6329          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6330          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6331          * to prevent lockdep warnings.
6332          */
6333         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6334                           struct task_group, css);
6335         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6336         tsk->sched_task_group = tg;
6337
6338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6339         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6340                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6341         else
6342 #endif
6343                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6344 }
6345
6346 /*
6347  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6348  *
6349  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6350  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6351  * its new group.
6352  */
6353 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6354 {
6355         int queued, running, queue_flags =
6356                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6357         struct rq_flags rf;
6358         struct rq *rq;
6359
6360         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6361         update_rq_clock(rq);
6362
6363         running = task_current(rq, tsk);
6364         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6365
6366         if (queued)
6367                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6368         if (running)
6369                 put_prev_task(rq, tsk);
6370
6371         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6372
6373         if (queued)
6374                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6375         if (running)
6376                 set_curr_task(rq, tsk);
6377
6378         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6379 }
6380
6381 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6382 {
6383         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6384 }
6385
6386 static struct cgroup_subsys_state *
6387 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6388 {
6389         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6390         struct task_group *tg;
6391
6392         if (!parent) {
6393                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6394                 return &root_task_group.css;
6395         }
6396
6397         tg = sched_create_group(parent);
6398         if (IS_ERR(tg))
6399                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6400
6401         return &tg->css;
6402 }
6403
6404 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6405 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6406 {
6407         struct task_group *tg = css_tg(css);
6408         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6409
6410         if (parent)
6411                 sched_online_group(tg, parent);
6412         return 0;
6413 }
6414
6415 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6416 {
6417         struct task_group *tg = css_tg(css);
6418
6419         sched_offline_group(tg);
6420 }
6421
6422 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6423 {
6424         struct task_group *tg = css_tg(css);
6425
6426         /*
6427          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6428          */
6429         sched_free_group(tg);
6430 }
6431
6432 /*
6433  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6434  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6435  */
6436 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6437 {
6438         struct rq_flags rf;
6439         struct rq *rq;
6440
6441         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6442
6443         update_rq_clock(rq);
6444         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6445
6446         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6447 }
6448
6449 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6450 {
6451         struct task_struct *task;
6452         struct cgroup_subsys_state *css;
6453         int ret = 0;
6454
6455         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6457                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6458                         return -EINVAL;
6459 #else
6460                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6461                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6462                         return -EINVAL;
6463 #endif
6464                 /*
6465                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6466                  * running, we're sure to observe its full state.
6467                  */
6468                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6469                 /*
6470                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6471                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6472                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6473                  */
6474                 if (task->state == TASK_NEW)
6475                         ret = -EINVAL;
6476                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6477
6478                 if (ret)
6479                         break;
6480         }
6481         return ret;
6482 }
6483
6484 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6485 {
6486         struct task_struct *task;
6487         struct cgroup_subsys_state *css;
6488
6489         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6490                 sched_move_task(task);
6491 }
6492
6493 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6494 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6495                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6496 {
6497         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6498 }
6499
6500 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6501                                struct cftype *cft)
6502 {
6503         struct task_group *tg = css_tg(css);
6504
6505         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6506 }
6507
6508 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6509 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6510
6511 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6512 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6513
6514 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6515
6516 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6517 {
6518         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6519         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6520
6521         if (tg == &root_task_group)
6522                 return -EINVAL;
6523
6524         /*
6525          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6526          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6527          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6528          */
6529         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6530                 return -EINVAL;
6531
6532         /*
6533          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6534          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6535          * feasibility.
6536          */
6537         if (period > max_cfs_quota_period)
6538                 return -EINVAL;
6539
6540         /*
6541          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6542          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6543          */
6544         get_online_cpus();
6545         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6546         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6547         if (ret)
6548                 goto out_unlock;
6549
6550         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6551         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6552         /*
6553          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6554          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6555          */
6556         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6557                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6558         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6559         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6560         cfs_b->quota = quota;
6561
6562         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6563
6564         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6565         if (runtime_enabled)
6566                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6567
6568         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6569
6570         for_each_online_cpu(i) {
6571                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6572                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6573                 struct rq_flags rf;
6574
6575                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6576                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6577                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6578
6579                 if (cfs_rq->throttled)
6580                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6581                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6582         }
6583         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6584                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6585 out_unlock:
6586         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6587         put_online_cpus();
6588
6589         return ret;
6590 }
6591
6592 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6593 {
6594         u64 quota, period;
6595
6596         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6597         if (cfs_quota_us < 0)
6598                 quota = RUNTIME_INF;
6599         else
6600                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6601
6602         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6603 }
6604
6605 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6606 {
6607         u64 quota_us;
6608
6609         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6610                 return -1;
6611
6612         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6613         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6614
6615         return quota_us;
6616 }
6617
6618 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6619 {
6620         u64 quota, period;
6621
6622         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6623         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6624
6625         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6626 }
6627
6628 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6629 {
6630         u64 cfs_period_us;
6631
6632         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6633         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6634
6635         return cfs_period_us;
6636 }
6637
6638 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6639                                   struct cftype *cft)
6640 {
6641         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6642 }
6643
6644 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6645                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6646 {
6647         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6648 }
6649
6650 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6651                                    struct cftype *cft)
6652 {
6653         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6654 }
6655
6656 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6657                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6658 {
6659         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6660 }
6661
6662 struct cfs_schedulable_data {
6663         struct task_group *tg;
6664         u64 period, quota;
6665 };
6666
6667 /*
6668  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6669  * note: units are usecs
6670  */
6671 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6672                                struct cfs_schedulable_data *d)
6673 {
6674         u64 quota, period;
6675
6676         if (tg == d->tg) {
6677                 period = d->period;
6678                 quota = d->quota;
6679         } else {
6680                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6681                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6682         }
6683
6684         /* note: these should typically be equivalent */
6685         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6686                 return RUNTIME_INF;
6687
6688         return to_ratio(period, quota);
6689 }
6690
6691 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6692 {
6693         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6694         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6695         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6696
6697         if (!tg->parent) {
6698                 quota = RUNTIME_INF;
6699         } else {
6700                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6701
6702                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6703                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6704
6705                 /*
6706                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6707                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6708                  * limit is set:
6709                  */
6710                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6711                         quota = min(quota, parent_quota);
6712                 } else {
6713                         if (quota == RUNTIME_INF)
6714                                 quota = parent_quota;
6715                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6716                                 return -EINVAL;
6717                 }
6718         }
6719         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6720
6721         return 0;
6722 }
6723
6724 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6725 {
6726         int ret;
6727         struct cfs_schedulable_data data = {
6728                 .tg = tg,
6729                 .period = period,
6730                 .quota = quota,
6731         };
6732
6733         if (quota != RUNTIME_INF) {
6734                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6735                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6736         }
6737
6738         rcu_read_lock();
6739         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6740         rcu_read_unlock();
6741
6742         return ret;
6743 }
6744
6745 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6746 {
6747         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6748         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6749
6750         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6751         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6752         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6753
6754         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6755                 u64 ws = 0;
6756                 int i;
6757
6758                 for_each_possible_cpu(i)
6759                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6760
6761                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6762         }
6763
6764         return 0;
6765 }
6766 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6767 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6768
6769 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6770 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6771                                 struct cftype *cft, s64 val)
6772 {
6773         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6774 }
6775
6776 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6777                                struct cftype *cft)
6778 {
6779         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6780 }
6781
6782 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6783                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6784 {
6785         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6786 }
6787
6788 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6789                                    struct cftype *cft)
6790 {
6791         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6792 }
6793 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6794
6795 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6797         {
6798                 .name = "shares",
6799                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6800                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6801         },
6802 #endif
6803 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6804         {
6805                 .name = "cfs_quota_us",
6806                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6807                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6808         },
6809         {
6810                 .name = "cfs_period_us",
6811                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6812                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6813         },
6814         {
6815                 .name = "stat",
6816                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6817         },
6818 #endif
6819 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6820         {
6821                 .name = "rt_runtime_us",
6822                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6823                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6824         },
6825         {
6826                 .name = "rt_period_us",
6827                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6828                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6829         },
6830 #endif
6831         { }     /* Terminate */
6832 };
6833
6834 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6835                                struct cgroup_subsys_state *css)
6836 {
6837 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6838         {
6839                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6840                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6841                 u64 throttled_usec;
6842
6843                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6844                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6845
6846                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6847                            "nr_throttled %d\n"
6848                            "throttled_usec %llu\n",
6849                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6850                            throttled_usec);
6851         }
6852 #endif
6853         return 0;
6854 }
6855
6856 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6857 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6858                                struct cftype *cft)
6859 {
6860         struct task_group *tg = css_tg(css);
6861         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6862
6863         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6864 }
6865
6866 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6867                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6868 {
6869         /*
6870          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6871          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6872          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6873          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6874          * the original value over the entire range.
6875          */
6876         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6877                 return -ERANGE;
6878
6879         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6880
6881         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6882 }
6883
6884 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6885                                     struct cftype *cft)
6886 {
6887         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6888         int last_delta = INT_MAX;
6889         int prio, delta;
6890
6891         /* find the closest nice value to the current weight */
6892         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6893                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6894                 if (delta >= last_delta)
6895                         break;
6896                 last_delta = delta;
6897         }
6898
6899         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6900 }
6901
6902 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6903                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6904 {
6905         unsigned long weight;
6906         int idx;
6907
6908         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6909                 return -ERANGE;
6910
6911         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6912         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6913         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6914
6915         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6916 }
6917 #endif
6918
6919 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6920                                                   long period, long quota)
6921 {
6922         if (quota < 0)
6923                 seq_puts(sf, "max");
6924         else
6925                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6926
6927         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6928 }
6929
6930 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6931 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6932                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6933 {
6934         char tok[21];   /* U64_MAX */
6935
6936         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6937                 return -EINVAL;
6938
6939         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6940
6941         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6942                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6943         else if (!strcmp(tok, "max"))
6944                 *quotap = RUNTIME_INF;
6945         else
6946                 return -EINVAL;
6947
6948         return 0;
6949 }
6950
6951 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6952 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6953 {
6954         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6955
6956         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6957         return 0;
6958 }
6959
6960 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6961                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6962 {
6963         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6964         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6965         u64 quota;
6966         int ret;
6967
6968         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6969         if (!ret)
6970                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6971         return ret ?: nbytes;
6972 }
6973 #endif
6974
6975 static struct cftype cpu_files[] = {
6976 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6977         {
6978                 .name = "weight",
6979                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6980                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
6981                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
6982         },
6983         {
6984                 .name = "weight.nice",
6985                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6986                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
6987                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
6988         },
6989 #endif
6990 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6991         {
6992                 .name = "max",
6993                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6994                 .seq_show = cpu_max_show,
6995                 .write = cpu_max_write,
6996         },
6997 #endif
6998         { }     /* terminate */
6999 };
7000
7001 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7002         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7003         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7004         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7005         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7006         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7007         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7008         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7009         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7010         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7011         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7012         .early_init     = true,
7013         .threaded       = true,
7014 };
7015
7016 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7017
7018 void dump_cpu_task(int cpu)
7019 {
7020         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7021         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7022 }
7023
7024 /*
7025  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7026  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7027  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7028  * that remained on nice 0.
7029  *
7030  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7031  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7032  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7033  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7034  * the relative distance between them is ~25%.)
7035  */
7036 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7037  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7038  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7039  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7040  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7041  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7042  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7043  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7044  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7045 };
7046
7047 /*
7048  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7049  *
7050  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7051  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7052  * into multiplications:
7053  */
7054 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7055  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7056  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7057  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7058  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7059  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7060  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7061  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7062  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7063 };
7064
7065 #undef CREATE_TRACE_POINTS