Merge tag 'mm-nonmm-stable-2022-10-11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-block.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/sched/wake_q.h>
61 #include <linux/scs.h>
62 #include <linux/slab.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/vtime.h>
65 #include <linux/wait_api.h>
66 #include <linux/workqueue_api.h>
67
68 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
69 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
70 #  include <linux/entry-common.h>
71 # endif
72 #endif
73
74 #include <uapi/linux/sched/types.h>
75
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <linux/sched/rseq_api.h>
82 #include <trace/events/sched.h>
83 #undef CREATE_TRACE_POINTS
84
85 #include "sched.h"
86 #include "stats.h"
87 #include "autogroup.h"
88
89 #include "autogroup.h"
90 #include "pelt.h"
91 #include "smp.h"
92 #include "stats.h"
93
94 #include "../workqueue_internal.h"
95 #include "../../io_uring/io-wq.h"
96 #include "../smpboot.h"
97
98 /*
99  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
100  * associated with them) to allow external modules to probe them.
101  */
102 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
103 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
104 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
105 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
113
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
117 /*
118  * Debugging: various feature bits
119  *
120  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
121  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
122  * at compile time and compiler optimization based on features default.
123  */
124 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
125         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
126 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
127 #include "features.h"
128         0;
129 #undef SCHED_FEAT
130
131 /*
132  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
133  * LATENCY_WARN is enabled).
134  *
135  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
136  * per boot.
137  */
138 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
139 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
140 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
141
142 /*
143  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
144  * Limited because this is done with IRQs disabled.
145  */
146 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
147
148 __read_mostly int scheduler_running;
149
150 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
151
152 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
153
154 /* kernel prio, less is more */
155 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
156 {
157         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
158                 return -2;
159
160         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
161                 return p->prio; /* [-1, 99] */
162
163         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
164                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
165
166         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
167 }
168
169 /*
170  * l(a,b)
171  * le(a,b) := !l(b,a)
172  * g(a,b)  := l(b,a)
173  * ge(a,b) := !l(a,b)
174  */
175
176 /* real prio, less is less */
177 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
178 {
179
180         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
181
182         if (-pa < -pb)
183                 return true;
184
185         if (-pb < -pa)
186                 return false;
187
188         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
189                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
190
191         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
192                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
193
194         return false;
195 }
196
197 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
198 {
199         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
200                 return true;
201
202         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
203                 return false;
204
205         /* flip prio, so high prio is leftmost */
206         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
207                 return true;
208
209         return false;
210 }
211
212 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
213
214 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
215 {
216         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
217 }
218
219 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
220 {
221         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
222         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
223
224         if (cookie < p->core_cookie)
225                 return -1;
226
227         if (cookie > p->core_cookie)
228                 return 1;
229
230         return 0;
231 }
232
233 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
234 {
235         rq->core->core_task_seq++;
236
237         if (!p->core_cookie)
238                 return;
239
240         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
241 }
242
243 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
244 {
245         rq->core->core_task_seq++;
246
247         if (sched_core_enqueued(p)) {
248                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
249                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
250         }
251
252         /*
253          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
254          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
255          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
256          */
257         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
258             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
259                 resched_curr(rq);
260 }
261
262 /*
263  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
264  */
265 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
266 {
267         struct rb_node *node;
268
269         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
270         /*
271          * The idle task always matches any cookie!
272          */
273         if (!node)
274                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
275
276         return __node_2_sc(node);
277 }
278
279 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
280 {
281         struct rb_node *node = &p->core_node;
282
283         node = rb_next(node);
284         if (!node)
285                 return NULL;
286
287         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
288         if (p->core_cookie != cookie)
289                 return NULL;
290
291         return p;
292 }
293
294 /*
295  * Magic required such that:
296  *
297  *      raw_spin_rq_lock(rq);
298  *      ...
299  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
300  *
301  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
302  * always agree on what rq has what lock.
303  *
304  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
305  */
306
307 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
308 static atomic_t sched_core_count;
309 static struct cpumask sched_core_mask;
310
311 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
312 {
313         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
314         int t, i = 0;
315
316         local_irq_save(*flags);
317         for_each_cpu(t, smt_mask)
318                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
319 }
320
321 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
322 {
323         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
324         int t;
325
326         for_each_cpu(t, smt_mask)
327                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
328         local_irq_restore(*flags);
329 }
330
331 static void __sched_core_flip(bool enabled)
332 {
333         unsigned long flags;
334         int cpu, t;
335
336         cpus_read_lock();
337
338         /*
339          * Toggle the online cores, one by one.
340          */
341         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
342         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
343                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
344
345                 sched_core_lock(cpu, &flags);
346
347                 for_each_cpu(t, smt_mask)
348                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
349
350                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
351
352                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
353
354                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
355         }
356
357         /*
358          * Toggle the offline CPUs.
359          */
360         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
361                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
362
363         cpus_read_unlock();
364 }
365
366 static void sched_core_assert_empty(void)
367 {
368         int cpu;
369
370         for_each_possible_cpu(cpu)
371                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
372 }
373
374 static void __sched_core_enable(void)
375 {
376         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
377         /*
378          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
379          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
380          */
381         synchronize_rcu();
382         __sched_core_flip(true);
383         sched_core_assert_empty();
384 }
385
386 static void __sched_core_disable(void)
387 {
388         sched_core_assert_empty();
389         __sched_core_flip(false);
390         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
391 }
392
393 void sched_core_get(void)
394 {
395         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
396                 return;
397
398         mutex_lock(&sched_core_mutex);
399         if (!atomic_read(&sched_core_count))
400                 __sched_core_enable();
401
402         smp_mb__before_atomic();
403         atomic_inc(&sched_core_count);
404         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
405 }
406
407 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
408 {
409         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
410                 __sched_core_disable();
411                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
412         }
413 }
414
415 void sched_core_put(void)
416 {
417         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
418
419         /*
420          * "There can be only one"
421          *
422          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
423          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
424          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
425          */
426         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
427                 schedule_work(&_work);
428 }
429
430 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
431
432 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
433 static inline void
434 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
435
436 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
437
438 /*
439  * Serialization rules:
440  *
441  * Lock order:
442  *
443  *   p->pi_lock
444  *     rq->lock
445  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
446  *
447  *  rq1->lock
448  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
449  *
450  * Regular state:
451  *
452  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
453  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
454  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
455  * to run next.
456  *
457  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
458  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
459  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
460  * ttwu_queue_wakelist() ]
461  *
462  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
463  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
464  *
465  * Special state:
466  *
467  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
468  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
469  * stable while holding either lock:
470  *
471  *  - sched_setaffinity()/
472  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
473  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
474  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
475  *                              p->se.load, p->rt_priority,
476  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
477  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
478  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
479  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
480  *
481  * p->state <- TASK_*:
482  *
483  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
484  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
485  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
486  *   concurrent self.
487  *
488  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
489  *
490  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
491  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
492  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
493  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
494  *
495  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
496  *
497  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
498  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
499  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
500  *
501  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
502  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
503  *
504  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
505  *
506  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
507  *
508  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
509  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
510  *
511  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
512  *
513  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
514  *
515  *  - for migration called under rq->lock:
516  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
517  *
518  *    o move_queued_task()
519  *    o detach_task()
520  *
521  *  - for migration called under double_rq_lock():
522  *
523  *    o __migrate_swap_task()
524  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
525  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
526  *    o dl_task_offline_migration()
527  *
528  */
529
530 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
531 {
532         raw_spinlock_t *lock;
533
534         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
535         preempt_disable();
536         if (sched_core_disabled()) {
537                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
538                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
539                 preempt_enable_no_resched();
540                 return;
541         }
542
543         for (;;) {
544                 lock = __rq_lockp(rq);
545                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
546                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
547                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
548                         preempt_enable_no_resched();
549                         return;
550                 }
551                 raw_spin_unlock(lock);
552         }
553 }
554
555 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
556 {
557         raw_spinlock_t *lock;
558         bool ret;
559
560         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
561         preempt_disable();
562         if (sched_core_disabled()) {
563                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
564                 preempt_enable();
565                 return ret;
566         }
567
568         for (;;) {
569                 lock = __rq_lockp(rq);
570                 ret = raw_spin_trylock(lock);
571                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
572                         preempt_enable();
573                         return ret;
574                 }
575                 raw_spin_unlock(lock);
576         }
577 }
578
579 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
580 {
581         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
582 }
583
584 #ifdef CONFIG_SMP
585 /*
586  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
587  */
588 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
589 {
590         lockdep_assert_irqs_disabled();
591
592         if (rq_order_less(rq2, rq1))
593                 swap(rq1, rq2);
594
595         raw_spin_rq_lock(rq1);
596         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
597                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
598
599         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
600 }
601 #endif
602
603 /*
604  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
605  */
606 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
607         __acquires(rq->lock)
608 {
609         struct rq *rq;
610
611         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
612
613         for (;;) {
614                 rq = task_rq(p);
615                 raw_spin_rq_lock(rq);
616                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
617                         rq_pin_lock(rq, rf);
618                         return rq;
619                 }
620                 raw_spin_rq_unlock(rq);
621
622                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
623                         cpu_relax();
624         }
625 }
626
627 /*
628  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
629  */
630 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
631         __acquires(p->pi_lock)
632         __acquires(rq->lock)
633 {
634         struct rq *rq;
635
636         for (;;) {
637                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
638                 rq = task_rq(p);
639                 raw_spin_rq_lock(rq);
640                 /*
641                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
642                  *
643                  *      ACQUIRE (rq->lock)
644                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
645                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
646                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
647                  *                                      [L] ->on_rq
648                  *      RELEASE (rq->lock)
649                  *
650                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
651                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
652                  *
653                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
654                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
655                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
656                  */
657                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
658                         rq_pin_lock(rq, rf);
659                         return rq;
660                 }
661                 raw_spin_rq_unlock(rq);
662                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
663
664                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
665                         cpu_relax();
666         }
667 }
668
669 /*
670  * RQ-clock updating methods:
671  */
672
673 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
674 {
675 /*
676  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
677  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
678  */
679         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
680
681 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
682         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
683
684         /*
685          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
686          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
687          * {soft,}irq region.
688          *
689          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
690          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
691          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
692          * monotonic.
693          *
694          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
695          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
696          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
697          * atomic ops.
698          */
699         if (irq_delta > delta)
700                 irq_delta = delta;
701
702         rq->prev_irq_time += irq_delta;
703         delta -= irq_delta;
704 #endif
705 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
706         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
707                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
708                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
709
710                 if (unlikely(steal > delta))
711                         steal = delta;
712
713                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
714                 delta -= steal;
715         }
716 #endif
717
718         rq->clock_task += delta;
719
720 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
721         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
722                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
723 #endif
724         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
725 }
726
727 void update_rq_clock(struct rq *rq)
728 {
729         s64 delta;
730
731         lockdep_assert_rq_held(rq);
732
733         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
734                 return;
735
736 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
737         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
738                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
739         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
740 #endif
741
742         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
743         if (delta < 0)
744                 return;
745         rq->clock += delta;
746         update_rq_clock_task(rq, delta);
747 }
748
749 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
750 /*
751  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
752  */
753
754 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
755 {
756         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
757                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
758 }
759
760 /*
761  * High-resolution timer tick.
762  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
763  */
764 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
765 {
766         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
767         struct rq_flags rf;
768
769         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
770
771         rq_lock(rq, &rf);
772         update_rq_clock(rq);
773         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
774         rq_unlock(rq, &rf);
775
776         return HRTIMER_NORESTART;
777 }
778
779 #ifdef CONFIG_SMP
780
781 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
782 {
783         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
784         ktime_t time = rq->hrtick_time;
785
786         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
787 }
788
789 /*
790  * called from hardirq (IPI) context
791  */
792 static void __hrtick_start(void *arg)
793 {
794         struct rq *rq = arg;
795         struct rq_flags rf;
796
797         rq_lock(rq, &rf);
798         __hrtick_restart(rq);
799         rq_unlock(rq, &rf);
800 }
801
802 /*
803  * Called to set the hrtick timer state.
804  *
805  * called with rq->lock held and irqs disabled
806  */
807 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
808 {
809         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
810         s64 delta;
811
812         /*
813          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
814          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
815          */
816         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
817         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
818
819         if (rq == this_rq())
820                 __hrtick_restart(rq);
821         else
822                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
823 }
824
825 #else
826 /*
827  * Called to set the hrtick timer state.
828  *
829  * called with rq->lock held and irqs disabled
830  */
831 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
832 {
833         /*
834          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
835          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
836          */
837         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
838         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
839                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
840 }
841
842 #endif /* CONFIG_SMP */
843
844 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
845 {
846 #ifdef CONFIG_SMP
847         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
848 #endif
849         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
850         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
851 }
852 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
853 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
854 {
855 }
856
857 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
858 {
859 }
860 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
861
862 /*
863  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
864  */
865 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
866         ({                                                              \
867                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
868                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
869                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
870                                                                         \
871                 do {                                                    \
872                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
873         _val;                                                           \
874 })
875
876 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
877 /*
878  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
879  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
880  * spurious IPIs.
881  */
882 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
883 {
884         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
885         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
886 }
887
888 /*
889  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
890  *
891  * If this returns true, then the idle task promises to call
892  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
893  */
894 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
895 {
896         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
897         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
898
899         for (;;) {
900                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
901                         return false;
902                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
903                         return true;
904                 if (try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED))
905                         break;
906         }
907         return true;
908 }
909
910 #else
911 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
912 {
913         set_tsk_need_resched(p);
914         return true;
915 }
916
917 #ifdef CONFIG_SMP
918 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
919 {
920         return false;
921 }
922 #endif
923 #endif
924
925 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
926 {
927         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
928
929         /*
930          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
931          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
932          * wakeup due to that.
933          *
934          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
935          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
936          */
937         smp_mb__before_atomic();
938         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
939                 return false;
940
941         /*
942          * The head is context local, there can be no concurrency.
943          */
944         *head->lastp = node;
945         head->lastp = &node->next;
946         return true;
947 }
948
949 /**
950  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
951  * @head: the wake_q_head to add @task to
952  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
953  *
954  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
955  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
956  * instantly.
957  *
958  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
959  * must be ready to be woken at this location.
960  */
961 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
962 {
963         if (__wake_q_add(head, task))
964                 get_task_struct(task);
965 }
966
967 /**
968  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
969  * @head: the wake_q_head to add @task to
970  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
971  *
972  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
973  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
974  * instantly.
975  *
976  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
977  * must be ready to be woken at this location.
978  *
979  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
980  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
981  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
982  * queued for wakeup.
983  */
984 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
985 {
986         if (!__wake_q_add(head, task))
987                 put_task_struct(task);
988 }
989
990 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
991 {
992         struct wake_q_node *node = head->first;
993
994         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
995                 struct task_struct *task;
996
997                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
998                 /* Task can safely be re-inserted now: */
999                 node = node->next;
1000                 task->wake_q.next = NULL;
1001
1002                 /*
1003                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1004                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1005                  */
1006                 wake_up_process(task);
1007                 put_task_struct(task);
1008         }
1009 }
1010
1011 /*
1012  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1013  *
1014  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1015  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1016  * the target CPU.
1017  */
1018 void resched_curr(struct rq *rq)
1019 {
1020         struct task_struct *curr = rq->curr;
1021         int cpu;
1022
1023         lockdep_assert_rq_held(rq);
1024
1025         if (test_tsk_need_resched(curr))
1026                 return;
1027
1028         cpu = cpu_of(rq);
1029
1030         if (cpu == smp_processor_id()) {
1031                 set_tsk_need_resched(curr);
1032                 set_preempt_need_resched();
1033                 return;
1034         }
1035
1036         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1037                 smp_send_reschedule(cpu);
1038         else
1039                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1040 }
1041
1042 void resched_cpu(int cpu)
1043 {
1044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1045         unsigned long flags;
1046
1047         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1048         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1049                 resched_curr(rq);
1050         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1055 /*
1056  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1057  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1058  *
1059  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1060  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1061  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1062  */
1063 int get_nohz_timer_target(void)
1064 {
1065         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1066         struct sched_domain *sd;
1067         const struct cpumask *hk_mask;
1068
1069         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1070                 if (!idle_cpu(cpu))
1071                         return cpu;
1072                 default_cpu = cpu;
1073         }
1074
1075         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1076
1077         rcu_read_lock();
1078         for_each_domain(cpu, sd) {
1079                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1080                         if (cpu == i)
1081                                 continue;
1082
1083                         if (!idle_cpu(i)) {
1084                                 cpu = i;
1085                                 goto unlock;
1086                         }
1087                 }
1088         }
1089
1090         if (default_cpu == -1)
1091                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1092         cpu = default_cpu;
1093 unlock:
1094         rcu_read_unlock();
1095         return cpu;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1100  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1101  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1102  * idle system the next event might even be infinite time into the
1103  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1104  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1105  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1106  * wheel for the next timer event.
1107  */
1108 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1109 {
1110         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1111
1112         if (cpu == smp_processor_id())
1113                 return;
1114
1115         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1116                 smp_send_reschedule(cpu);
1117         else
1118                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1119 }
1120
1121 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1122 {
1123         /*
1124          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1125          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1126          * If needed we can still optimize that later with an
1127          * empty IRQ.
1128          */
1129         if (cpu_is_offline(cpu))
1130                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1131         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1132                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1133                     tick_nohz_tick_stopped())
1134                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1135                 return true;
1136         }
1137
1138         return false;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1143  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1144  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1145  */
1146 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1147 {
1148         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1149                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1150 }
1151
1152 static void nohz_csd_func(void *info)
1153 {
1154         struct rq *rq = info;
1155         int cpu = cpu_of(rq);
1156         unsigned int flags;
1157
1158         /*
1159          * Release the rq::nohz_csd.
1160          */
1161         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1162         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1163
1164         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1165         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1166                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1167                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1168         }
1169 }
1170
1171 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1172
1173 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1174 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1175 {
1176         int fifo_nr_running;
1177
1178         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1179         if (rq->dl.dl_nr_running)
1180                 return false;
1181
1182         /*
1183          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1184          * actual RR behaviour.
1185          */
1186         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1187                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1188                         return true;
1189                 else
1190                         return false;
1191         }
1192
1193         /*
1194          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1195          * forced preemption between FIFO tasks.
1196          */
1197         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1198         if (fifo_nr_running)
1199                 return true;
1200
1201         /*
1202          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1203          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1204          * preemption.
1205          */
1206         if (rq->nr_running > 1)
1207                 return false;
1208
1209         return true;
1210 }
1211 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1212 #endif /* CONFIG_SMP */
1213
1214 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1215                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1216 /*
1217  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1218  * node and @up when leaving it for the final time.
1219  *
1220  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1221  */
1222 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1223                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1224 {
1225         struct task_group *parent, *child;
1226         int ret;
1227
1228         parent = from;
1229
1230 down:
1231         ret = (*down)(parent, data);
1232         if (ret)
1233                 goto out;
1234         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1235                 parent = child;
1236                 goto down;
1237
1238 up:
1239                 continue;
1240         }
1241         ret = (*up)(parent, data);
1242         if (ret || parent == from)
1243                 goto out;
1244
1245         child = parent;
1246         parent = parent->parent;
1247         if (parent)
1248                 goto up;
1249 out:
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1254 {
1255         return 0;
1256 }
1257 #endif
1258
1259 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1260 {
1261         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1262         struct load_weight *load = &p->se.load;
1263
1264         /*
1265          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1266          */
1267         if (task_has_idle_policy(p)) {
1268                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1269                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1270                 return;
1271         }
1272
1273         /*
1274          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1275          * weight
1276          */
1277         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1278                 reweight_task(p, prio);
1279         } else {
1280                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1281                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1282         }
1283 }
1284
1285 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1286 /*
1287  * Serializes updates of utilization clamp values
1288  *
1289  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1290  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1291  * support enqueue/dequeue operations.
1292  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1293  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1294  * updates or API abuses.
1295  */
1296 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1297
1298 /* Max allowed minimum utilization */
1299 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1300
1301 /* Max allowed maximum utilization */
1302 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1303
1304 /*
1305  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1306  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1307  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1308  *
1309  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1310  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1311  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1312  * battery life.
1313  *
1314  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1315  *
1316  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1317  * above.
1318  */
1319 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1320
1321 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1322 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1323
1324 /*
1325  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1326  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1327  * enqueue/dequeue_task().
1328  *
1329  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1330  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1331  *
1332  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1333  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1334  * functionality.
1335  *
1336  * The knobs that would enable this static key are:
1337  *
1338  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1339  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1340  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1341  */
1342 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1343
1344 /* Integer rounded range for each bucket */
1345 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1346
1347 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1348         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1349
1350 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1351 {
1352         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1353 }
1354
1355 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1356 {
1357         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1358                 return 0;
1359         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1360 }
1361
1362 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1363                                  unsigned int value, bool user_defined)
1364 {
1365         uc_se->value = value;
1366         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1367         uc_se->user_defined = user_defined;
1368 }
1369
1370 static inline unsigned int
1371 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1372                   unsigned int clamp_value)
1373 {
1374         /*
1375          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1376          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1377          * max-clamp.
1378          */
1379         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1380                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1381                 return clamp_value;
1382         }
1383
1384         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1385 }
1386
1387 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1388                                      unsigned int clamp_value)
1389 {
1390         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1391         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1392                 return;
1393
1394         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1395 }
1396
1397 static inline
1398 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1399                                    unsigned int clamp_value)
1400 {
1401         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1402         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1403
1404         /*
1405          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1406          * top most bucket with tasks in.
1407          */
1408         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1409                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1410                         continue;
1411                 return bucket[bucket_id].value;
1412         }
1413
1414         /* No tasks -- default clamp values */
1415         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1416 }
1417
1418 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1419 {
1420         unsigned int default_util_min;
1421         struct uclamp_se *uc_se;
1422
1423         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1424
1425         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1426
1427         /* Only sync if user didn't override the default */
1428         if (uc_se->user_defined)
1429                 return;
1430
1431         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1432         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1433 }
1434
1435 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1436 {
1437         struct rq_flags rf;
1438         struct rq *rq;
1439
1440         if (!rt_task(p))
1441                 return;
1442
1443         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1444         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1445         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1446         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1447 }
1448
1449 static inline struct uclamp_se
1450 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1451 {
1452         /* Copy by value as we could modify it */
1453         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1454 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1455         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1456
1457         /*
1458          * Tasks in autogroups or root task group will be
1459          * restricted by system defaults.
1460          */
1461         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1462                 return uc_req;
1463         if (task_group(p) == &root_task_group)
1464                 return uc_req;
1465
1466         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1467         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1468         value = uc_req.value;
1469         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1470         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1471 #endif
1472
1473         return uc_req;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1478  * priority:
1479  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1480  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1481  *   group or in an autogroup
1482  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1483  */
1484 static inline struct uclamp_se
1485 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1486 {
1487         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1488         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1489
1490         /* System default restrictions always apply */
1491         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1492                 return uc_max;
1493
1494         return uc_req;
1495 }
1496
1497 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1498 {
1499         struct uclamp_se uc_eff;
1500
1501         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1502         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1503                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1504
1505         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1506
1507         return (unsigned long)uc_eff.value;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1512  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1513  * updates the rq's clamp value if required.
1514  *
1515  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1516  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1517  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1518  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1519  */
1520 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1521                                     enum uclamp_id clamp_id)
1522 {
1523         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1524         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1525         struct uclamp_bucket *bucket;
1526
1527         lockdep_assert_rq_held(rq);
1528
1529         /* Update task effective clamp */
1530         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1531
1532         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1533         bucket->tasks++;
1534         uc_se->active = true;
1535
1536         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1537
1538         /*
1539          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1540          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1541          */
1542         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1543                 bucket->value = uc_se->value;
1544
1545         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1546                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1551  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1552  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1553  *
1554  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1555  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1556  * enforce the expected state and warn.
1557  */
1558 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1559                                     enum uclamp_id clamp_id)
1560 {
1561         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1562         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1563         struct uclamp_bucket *bucket;
1564         unsigned int bkt_clamp;
1565         unsigned int rq_clamp;
1566
1567         lockdep_assert_rq_held(rq);
1568
1569         /*
1570          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1571          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1572          *
1573          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1574          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1575          * here.
1576          *
1577          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1578          * problem too
1579          *
1580          *      enqueue(taskA)
1581          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1582          *      enqueue(taskB)
1583          *      dequeue(taskA)
1584          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1585          *      dequeue(taskB)
1586          *
1587          * where we could end up with stale data in uc_se and
1588          * bucket[uc_se->bucket_id].
1589          *
1590          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1591          */
1592         if (unlikely(!uc_se->active))
1593                 return;
1594
1595         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1596
1597         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1598         if (likely(bucket->tasks))
1599                 bucket->tasks--;
1600
1601         uc_se->active = false;
1602
1603         /*
1604          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1605          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1606          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1607          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1608          */
1609         if (likely(bucket->tasks))
1610                 return;
1611
1612         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1613         /*
1614          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1615          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1616          */
1617         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1618         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1619                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1620                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1621         }
1622 }
1623
1624 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1625 {
1626         enum uclamp_id clamp_id;
1627
1628         /*
1629          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1630          *
1631          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1632          * sched_uclamp_used is disabled.
1633          */
1634         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1635                 return;
1636
1637         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1638                 return;
1639
1640         for_each_clamp_id(clamp_id)
1641                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1642
1643         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1644         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1645                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1646 }
1647
1648 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1649 {
1650         enum uclamp_id clamp_id;
1651
1652         /*
1653          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1654          *
1655          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1656          * sched_uclamp_used is disabled.
1657          */
1658         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1659                 return;
1660
1661         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1662                 return;
1663
1664         for_each_clamp_id(clamp_id)
1665                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1666 }
1667
1668 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1669                                       enum uclamp_id clamp_id)
1670 {
1671         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1672                 return;
1673
1674         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1675         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1676
1677         /*
1678          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1679          * active tasks on rq.
1680          */
1681         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1682                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1683 }
1684
1685 static inline void
1686 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1687 {
1688         enum uclamp_id clamp_id;
1689         struct rq_flags rf;
1690         struct rq *rq;
1691
1692         /*
1693          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1694          *
1695          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1696          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1697          * enqueues, dequeues and migration operations.
1698          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1699          */
1700         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1701
1702         /*
1703          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1704          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1705          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1706          * it will already see the updated clamp bucket value.
1707          */
1708         for_each_clamp_id(clamp_id)
1709                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1710
1711         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1712 }
1713
1714 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1715 static inline void
1716 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1717 {
1718         struct css_task_iter it;
1719         struct task_struct *p;
1720
1721         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1722         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1723                 uclamp_update_active(p);
1724         css_task_iter_end(&it);
1725 }
1726
1727 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1728 #endif
1729
1730 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1731 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1732 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1733 static void uclamp_update_root_tg(void)
1734 {
1735         struct task_group *tg = &root_task_group;
1736
1737         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1738                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1739         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1740                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1741
1742         rcu_read_lock();
1743         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1744         rcu_read_unlock();
1745 }
1746 #else
1747 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1748 #endif
1749
1750 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1751 {
1752         struct task_struct *g, *p;
1753
1754         /*
1755          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1756          *                                        uclamp_min_rt = X;
1757          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1758          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1759          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1760          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1761          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1762          *
1763          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1764          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1765          * task.
1766          */
1767         read_lock(&tasklist_lock);
1768         smp_mb__after_spinlock();
1769         read_unlock(&tasklist_lock);
1770
1771         rcu_read_lock();
1772         for_each_process_thread(g, p)
1773                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1774         rcu_read_unlock();
1775 }
1776
1777 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1778                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1779 {
1780         bool update_root_tg = false;
1781         int old_min, old_max, old_min_rt;
1782         int result;
1783
1784         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1785         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1786         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1787         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1788
1789         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1790         if (result)
1791                 goto undo;
1792         if (!write)
1793                 goto done;
1794
1795         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1796             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1797             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1798
1799                 result = -EINVAL;
1800                 goto undo;
1801         }
1802
1803         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1804                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1805                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1806                 update_root_tg = true;
1807         }
1808         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1809                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1810                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1811                 update_root_tg = true;
1812         }
1813
1814         if (update_root_tg) {
1815                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1816                 uclamp_update_root_tg();
1817         }
1818
1819         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1820                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1821                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1822         }
1823
1824         /*
1825          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1826          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1827          * task enqueue time.
1828          */
1829
1830         goto done;
1831
1832 undo:
1833         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1834         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1835         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1836 done:
1837         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1838
1839         return result;
1840 }
1841 #endif
1842 #endif
1843
1844 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1845                            const struct sched_attr *attr)
1846 {
1847         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1848         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1849
1850         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1851                 util_min = attr->sched_util_min;
1852
1853                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1854                         return -EINVAL;
1855         }
1856
1857         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1858                 util_max = attr->sched_util_max;
1859
1860                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1861                         return -EINVAL;
1862         }
1863
1864         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1865                 return -EINVAL;
1866
1867         /*
1868          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1869          *
1870          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1871          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1872          * scheduler locks.
1873          */
1874         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1875
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1880                          enum uclamp_id clamp_id,
1881                          struct uclamp_se *uc_se)
1882 {
1883         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1884         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1885             !uc_se->user_defined)
1886                 return true;
1887
1888         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1889         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1890             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1891             attr->sched_util_min == -1) {
1892                 return true;
1893         }
1894
1895         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1896             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1897             attr->sched_util_max == -1) {
1898                 return true;
1899         }
1900
1901         return false;
1902 }
1903
1904 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1905                                   const struct sched_attr *attr)
1906 {
1907         enum uclamp_id clamp_id;
1908
1909         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1910                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1911                 unsigned int value;
1912
1913                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1914                         continue;
1915
1916                 /*
1917                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1918                  * at runtime.
1919                  */
1920                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1921                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1922                 else
1923                         value = uclamp_none(clamp_id);
1924
1925                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1926
1927         }
1928
1929         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1930                 return;
1931
1932         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1933             attr->sched_util_min != -1) {
1934                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1935                               attr->sched_util_min, true);
1936         }
1937
1938         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1939             attr->sched_util_max != -1) {
1940                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1941                               attr->sched_util_max, true);
1942         }
1943 }
1944
1945 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1946 {
1947         enum uclamp_id clamp_id;
1948
1949         /*
1950          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1951          * as the task is still at its early fork stages.
1952          */
1953         for_each_clamp_id(clamp_id)
1954                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1955
1956         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1957                 return;
1958
1959         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1960                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1961                               uclamp_none(clamp_id), false);
1962         }
1963 }
1964
1965 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1966 {
1967         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1968 }
1969
1970 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1971 {
1972         enum uclamp_id clamp_id;
1973         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1974
1975         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1976                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1977                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1978                 };
1979         }
1980
1981         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1982 }
1983
1984 static void __init init_uclamp(void)
1985 {
1986         struct uclamp_se uc_max = {};
1987         enum uclamp_id clamp_id;
1988         int cpu;
1989
1990         for_each_possible_cpu(cpu)
1991                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1992
1993         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1994                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1995                               uclamp_none(clamp_id), false);
1996         }
1997
1998         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1999         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2000         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2001                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2002 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2003                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2004                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2005 #endif
2006         }
2007 }
2008
2009 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2010 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2011 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2012 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2013                                   const struct sched_attr *attr)
2014 {
2015         return -EOPNOTSUPP;
2016 }
2017 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2018                                   const struct sched_attr *attr) { }
2019 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2020 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2021 static inline void init_uclamp(void) { }
2022 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2023
2024 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2025 {
2026         return task_on_rq_queued(p);
2027 }
2028
2029 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2030 {
2031         unsigned long ip = 0;
2032         unsigned int state;
2033
2034         if (!p || p == current)
2035                 return 0;
2036
2037         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2038         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2039         state = READ_ONCE(p->__state);
2040         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2041         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2042                 ip = __get_wchan(p);
2043         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2044
2045         return ip;
2046 }
2047
2048 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2049 {
2050         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2051                 update_rq_clock(rq);
2052
2053         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2054                 sched_info_enqueue(rq, p);
2055                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2056         }
2057
2058         uclamp_rq_inc(rq, p);
2059         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2060
2061         if (sched_core_enabled(rq))
2062                 sched_core_enqueue(rq, p);
2063 }
2064
2065 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2066 {
2067         if (sched_core_enabled(rq))
2068                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2069
2070         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2071                 update_rq_clock(rq);
2072
2073         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2074                 sched_info_dequeue(rq, p);
2075                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2076         }
2077
2078         uclamp_rq_dec(rq, p);
2079         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2080 }
2081
2082 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2083 {
2084         enqueue_task(rq, p, flags);
2085
2086         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2087 }
2088
2089 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2090 {
2091         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2092
2093         dequeue_task(rq, p, flags);
2094 }
2095
2096 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2097 {
2098         int prio;
2099
2100         if (dl_policy(policy))
2101                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2102         else if (rt_policy(policy))
2103                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2104         else
2105                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2106
2107         return prio;
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2112  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2113  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2114  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2115  * estimator recalculates.
2116  */
2117 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2118 {
2119         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2124  * taken into account by the scheduler. This value might
2125  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2126  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2127  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2128  */
2129 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2130 {
2131         p->normal_prio = normal_prio(p);
2132         /*
2133          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2134          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2135          * to the normal priority:
2136          */
2137         if (!rt_prio(p->prio))
2138                 return p->normal_prio;
2139         return p->prio;
2140 }
2141
2142 /**
2143  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2144  * @p: the task in question.
2145  *
2146  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2147  */
2148 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2149 {
2150         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2155  * use the balance_callback list if you want balancing.
2156  *
2157  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2158  * balance_callback().
2159  */
2160 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2161                                        const struct sched_class *prev_class,
2162                                        int oldprio)
2163 {
2164         if (prev_class != p->sched_class) {
2165                 if (prev_class->switched_from)
2166                         prev_class->switched_from(rq, p);
2167
2168                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2169         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2170                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2171 }
2172
2173 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2174 {
2175         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2176                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2177         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2178                 resched_curr(rq);
2179
2180         /*
2181          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2182          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2183          */
2184         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2185                 rq_clock_skip_update(rq);
2186 }
2187
2188 #ifdef CONFIG_SMP
2189
2190 static void
2191 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2192
2193 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2194                                   const struct cpumask *new_mask,
2195                                   u32 flags);
2196
2197 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2198 {
2199         if (likely(!p->migration_disabled))
2200                 return;
2201
2202         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2203                 return;
2204
2205         /*
2206          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2207          */
2208         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2209 }
2210
2211 void migrate_disable(void)
2212 {
2213         struct task_struct *p = current;
2214
2215         if (p->migration_disabled) {
2216                 p->migration_disabled++;
2217                 return;
2218         }
2219
2220         preempt_disable();
2221         this_rq()->nr_pinned++;
2222         p->migration_disabled = 1;
2223         preempt_enable();
2224 }
2225 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2226
2227 void migrate_enable(void)
2228 {
2229         struct task_struct *p = current;
2230
2231         if (p->migration_disabled > 1) {
2232                 p->migration_disabled--;
2233                 return;
2234         }
2235
2236         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2237                 return;
2238
2239         /*
2240          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2241          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2242          */
2243         preempt_disable();
2244         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2245                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2246         /*
2247          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2248          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2249          * select_fallback_rq) get confused.
2250          */
2251         barrier();
2252         p->migration_disabled = 0;
2253         this_rq()->nr_pinned--;
2254         preempt_enable();
2255 }
2256 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2257
2258 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2259 {
2260         return rq->nr_pinned;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2265  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2266  */
2267 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2268 {
2269         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2270         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2271                 return false;
2272
2273         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2274         if (is_migration_disabled(p))
2275                 return cpu_online(cpu);
2276
2277         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2278         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2279                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2280
2281         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2282         if (kthread_is_per_cpu(p))
2283                 return cpu_online(cpu);
2284
2285         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2286         if (cpu_dying(cpu))
2287                 return false;
2288
2289         /* But are allowed during online. */
2290         return cpu_online(cpu);
2291 }
2292
2293 /*
2294  * This is how migration works:
2295  *
2296  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2297  *    stop_one_cpu().
2298  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2299  *    off the CPU)
2300  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2301  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2302  *    it and puts it into the right queue.
2303  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2304  *    is done.
2305  */
2306
2307 /*
2308  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2309  *
2310  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2311  */
2312 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2313                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2314 {
2315         lockdep_assert_rq_held(rq);
2316
2317         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2318         set_task_cpu(p, new_cpu);
2319         rq_unlock(rq, rf);
2320
2321         rq = cpu_rq(new_cpu);
2322
2323         rq_lock(rq, rf);
2324         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2325         activate_task(rq, p, 0);
2326         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2327
2328         return rq;
2329 }
2330
2331 struct migration_arg {
2332         struct task_struct              *task;
2333         int                             dest_cpu;
2334         struct set_affinity_pending     *pending;
2335 };
2336
2337 /*
2338  * @refs: number of wait_for_completion()
2339  * @stop_pending: is @stop_work in use
2340  */
2341 struct set_affinity_pending {
2342         refcount_t              refs;
2343         unsigned int            stop_pending;
2344         struct completion       done;
2345         struct cpu_stop_work    stop_work;
2346         struct migration_arg    arg;
2347 };
2348
2349 /*
2350  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2351  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2352  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2353  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2354  *
2355  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2356  * as the task is no longer on this CPU.
2357  */
2358 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2359                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2360 {
2361         /* Affinity changed (again). */
2362         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2363                 return rq;
2364
2365         update_rq_clock(rq);
2366         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2367
2368         return rq;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2373  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2374  * 'pushing' onto another runqueue.
2375  */
2376 static int migration_cpu_stop(void *data)
2377 {
2378         struct migration_arg *arg = data;
2379         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2380         struct task_struct *p = arg->task;
2381         struct rq *rq = this_rq();
2382         bool complete = false;
2383         struct rq_flags rf;
2384
2385         /*
2386          * The original target CPU might have gone down and we might
2387          * be on another CPU but it doesn't matter.
2388          */
2389         local_irq_save(rf.flags);
2390         /*
2391          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2392          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2393          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2394          */
2395         flush_smp_call_function_queue();
2396
2397         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2398         rq_lock(rq, &rf);
2399
2400         /*
2401          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2402          * p->migration_pending must have remained stable.
2403          */
2404         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2405
2406         /*
2407          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2408          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2409          * we're holding p->pi_lock.
2410          */
2411         if (task_rq(p) == rq) {
2412                 if (is_migration_disabled(p))
2413                         goto out;
2414
2415                 if (pending) {
2416                         p->migration_pending = NULL;
2417                         complete = true;
2418
2419                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2420                                 goto out;
2421                 }
2422
2423                 if (task_on_rq_queued(p))
2424                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2425                 else
2426                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2427
2428                 /*
2429                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2430                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2431                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2432                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2433                  */
2434
2435         } else if (pending) {
2436                 /*
2437                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2438                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2439                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2440                  *
2441                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2442                  * more likely.
2443                  */
2444
2445                 /*
2446                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2447                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2448                  * somewhere allowed, we're done.
2449                  */
2450                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2451                         p->migration_pending = NULL;
2452                         complete = true;
2453                         goto out;
2454                 }
2455
2456                 /*
2457                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2458                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2459                  * it.
2460                  */
2461                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2462                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2463                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2464                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2465                 return 0;
2466         }
2467 out:
2468         if (pending)
2469                 pending->stop_pending = false;
2470         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2471
2472         if (complete)
2473                 complete_all(&pending->done);
2474
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 int push_cpu_stop(void *arg)
2479 {
2480         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2481         struct task_struct *p = arg;
2482
2483         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2484         raw_spin_rq_lock(rq);
2485
2486         if (task_rq(p) != rq)
2487                 goto out_unlock;
2488
2489         if (is_migration_disabled(p)) {
2490                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2491                 goto out_unlock;
2492         }
2493
2494         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2495
2496         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2497                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2498
2499         if (!lowest_rq)
2500                 goto out_unlock;
2501
2502         // XXX validate p is still the highest prio task
2503         if (task_rq(p) == rq) {
2504                 deactivate_task(rq, p, 0);
2505                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2506                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2507                 resched_curr(lowest_rq);
2508         }
2509
2510         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2511
2512 out_unlock:
2513         rq->push_busy = false;
2514         raw_spin_rq_unlock(rq);
2515         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2516
2517         put_task_struct(p);
2518         return 0;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2523  * actually call this function.
2524  */
2525 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2526 {
2527         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2528                 p->cpus_ptr = new_mask;
2529                 return;
2530         }
2531
2532         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2533         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2534 }
2535
2536 static void
2537 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2538 {
2539         struct rq *rq = task_rq(p);
2540         bool queued, running;
2541
2542         /*
2543          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2544          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2545          * p->pi_lock.
2546          *
2547          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2548          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2549          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2550          * before finish_task().
2551          *
2552          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2553          */
2554         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2555                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2556         else
2557                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2558
2559         queued = task_on_rq_queued(p);
2560         running = task_current(rq, p);
2561
2562         if (queued) {
2563                 /*
2564                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2565                  * holding rq->lock.
2566                  */
2567                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2568                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2569         }
2570         if (running)
2571                 put_prev_task(rq, p);
2572
2573         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2574
2575         if (queued)
2576                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2577         if (running)
2578                 set_next_task(rq, p);
2579 }
2580
2581 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2582 {
2583         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2584 }
2585
2586 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2587                       int node)
2588 {
2589         if (!src->user_cpus_ptr)
2590                 return 0;
2591
2592         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2593         if (!dst->user_cpus_ptr)
2594                 return -ENOMEM;
2595
2596         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2597         return 0;
2598 }
2599
2600 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2601 {
2602         struct cpumask *user_mask = NULL;
2603
2604         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2605
2606         return user_mask;
2607 }
2608
2609 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2610 {
2611         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2612 }
2613
2614 /*
2615  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2616  *
2617  *
2618  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2619  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2620  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2621  *
2622  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2623  * Consider:
2624  *
2625  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2626  *
2627  *     P0@CPU0                  P1
2628  *
2629  *     migrate_disable();
2630  *     <preempted>
2631  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2632  *
2633  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2634  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2635  * This means we need the following scheme:
2636  *
2637  *     P0@CPU0                  P1
2638  *
2639  *     migrate_disable();
2640  *     <preempted>
2641  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2642  *                                <blocks>
2643  *     <resumes>
2644  *     migrate_enable();
2645  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2646  *       <wakes local stopper>
2647  *                         `--> <woken on migration completion>
2648  *
2649  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2650  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2651  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2652  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2653  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2654  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2655  * moment.
2656  *
2657  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2658  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2659  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2660  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2661  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2662  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2663  *
2664  *
2665  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2666  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2667  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2668  * Migrate-Disable. Consider:
2669  *
2670  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2671  *
2672  *     CPU0               P1                            P2
2673  *     <P0>
2674  *       migrate_disable();
2675  *       <preempted>
2676  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2677  *                          <blocks>
2678  *     <migration/0>
2679  *       migration_cpu_stop()
2680  *         is_migration_disabled()
2681  *           <bails>
2682  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2683  *                                                         <signal completion>
2684  *                          <awakes>
2685  *
2686  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2687  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2688  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2689  */
2690 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2691                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2692 {
2693         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2694         bool stop_pending, complete = false;
2695
2696         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2697         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2698                 struct task_struct *push_task = NULL;
2699
2700                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2701                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2702                         rq->push_busy = true;
2703                         push_task = get_task_struct(p);
2704                 }
2705
2706                 /*
2707                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2708                  * then complete now.
2709                  */
2710                 pending = p->migration_pending;
2711                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2712                         p->migration_pending = NULL;
2713                         complete = true;
2714                 }
2715
2716                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2717
2718                 if (push_task) {
2719                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2720                                             p, &rq->push_work);
2721                 }
2722
2723                 if (complete)
2724                         complete_all(&pending->done);
2725
2726                 return 0;
2727         }
2728
2729         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2730                 /* serialized by p->pi_lock */
2731                 if (!p->migration_pending) {
2732                         /* Install the request */
2733                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2734                         init_completion(&my_pending.done);
2735                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2736                                 .task = p,
2737                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2738                                 .pending = &my_pending,
2739                         };
2740
2741                         p->migration_pending = &my_pending;
2742                 } else {
2743                         pending = p->migration_pending;
2744                         refcount_inc(&pending->refs);
2745                         /*
2746                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2747                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2748                          * we risk a completion of the pending despite having a
2749                          * task on a disallowed CPU.
2750                          *
2751                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2752                          */
2753                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2754                 }
2755         }
2756         pending = p->migration_pending;
2757         /*
2758          * - !MIGRATE_ENABLE:
2759          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2760          *
2761          * - MIGRATE_ENABLE:
2762          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2763          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2764          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2765          *   pending completion.
2766          *
2767          * Either way, we really should have a @pending here.
2768          */
2769         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2770                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2771                 return -EINVAL;
2772         }
2773
2774         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2775                 /*
2776                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2777                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2778                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2779                  */
2780                 stop_pending = pending->stop_pending;
2781                 if (!stop_pending)
2782                         pending->stop_pending = true;
2783
2784                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2785                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2786
2787                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2788
2789                 if (!stop_pending) {
2790                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2791                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2792                 }
2793
2794                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2795                         return 0;
2796         } else {
2797
2798                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2799                         if (task_on_rq_queued(p))
2800                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2801
2802                         if (!pending->stop_pending) {
2803                                 p->migration_pending = NULL;
2804                                 complete = true;
2805                         }
2806                 }
2807                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2808
2809                 if (complete)
2810                         complete_all(&pending->done);
2811         }
2812
2813         wait_for_completion(&pending->done);
2814
2815         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2816                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2817
2818         /*
2819          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2820          * have seen the completion and decremented the refcount
2821          */
2822         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2823
2824         /* ARGH */
2825         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2826
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2832  */
2833 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2834                                          const struct cpumask *new_mask,
2835                                          u32 flags,
2836                                          struct rq *rq,
2837                                          struct rq_flags *rf)
2838         __releases(rq->lock)
2839         __releases(p->pi_lock)
2840 {
2841         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2842         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2843         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2844         struct cpumask *user_mask = NULL;
2845         unsigned int dest_cpu;
2846         int ret = 0;
2847
2848         update_rq_clock(rq);
2849
2850         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2851                 /*
2852                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2853                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2854                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2855                  *
2856                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2857                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2858                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2859                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2860                  */
2861                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2862         }
2863
2864         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2865                 ret = -EINVAL;
2866                 goto out;
2867         }
2868
2869         /*
2870          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2871          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2872          */
2873         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2874                 ret = -EINVAL;
2875                 goto out;
2876         }
2877
2878         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2879                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2880                         goto out;
2881
2882                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2883                                  is_migration_disabled(p) &&
2884                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2885                         ret = -EBUSY;
2886                         goto out;
2887                 }
2888         }
2889
2890         /*
2891          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2892          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2893          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2894          */
2895         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2896         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2897                 ret = -EINVAL;
2898                 goto out;
2899         }
2900
2901         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2902
2903         if (flags & SCA_USER)
2904                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2905
2906         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2907
2908         kfree(user_mask);
2909
2910         return ret;
2911
2912 out:
2913         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2914
2915         return ret;
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2920  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2921  * is removed from the allowed bitmask.
2922  *
2923  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2924  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2925  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2926  */
2927 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2928                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2929 {
2930         struct rq_flags rf;
2931         struct rq *rq;
2932
2933         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2934         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2935 }
2936
2937 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2938 {
2939         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2940 }
2941 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2942
2943 /*
2944  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2945  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2946  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2947  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2948  * -EINVAL.
2949  */
2950 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2951                                      struct cpumask *new_mask,
2952                                      const struct cpumask *subset_mask)
2953 {
2954         struct cpumask *user_mask = NULL;
2955         struct rq_flags rf;
2956         struct rq *rq;
2957         int err;
2958
2959         if (!p->user_cpus_ptr) {
2960                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2961                 if (!user_mask)
2962                         return -ENOMEM;
2963         }
2964
2965         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2966
2967         /*
2968          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2969          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2970          * mask entirely.
2971          */
2972         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2973                 err = -EPERM;
2974                 goto err_unlock;
2975         }
2976
2977         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2978                 err = -EINVAL;
2979                 goto err_unlock;
2980         }
2981
2982         /*
2983          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2984          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2985          */
2986         if (user_mask) {
2987                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2988                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2989         }
2990
2991         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2992
2993 err_unlock:
2994         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2995         kfree(user_mask);
2996         return err;
2997 }
2998
2999 /*
3000  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3001  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
3002  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3003  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3004  */
3005 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3006 {
3007         cpumask_var_t new_mask;
3008         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3009
3010         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3011
3012         /*
3013          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3014          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3015          * lock to ensure that the migration succeeds.
3016          */
3017         cpus_read_lock();
3018         if (!cpumask_available(new_mask))
3019                 goto out_set_mask;
3020
3021         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3022                 goto out_free_mask;
3023
3024         /*
3025          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3026          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3027          */
3028         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3029         override_mask = new_mask;
3030
3031 out_set_mask:
3032         if (printk_ratelimit()) {
3033                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3034                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3035                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3036         }
3037
3038         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3039 out_free_mask:
3040         cpus_read_unlock();
3041         free_cpumask_var(new_mask);
3042 }
3043
3044 static int
3045 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3046
3047 /*
3048  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3049  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3050  * @p->user_cpus_ptr.
3051  *
3052  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3053  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3054  */
3055 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3056 {
3057         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3058         unsigned long flags;
3059
3060         /*
3061          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3062          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3063          * a subsequent fork().
3064          */
3065         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3066                 return;
3067
3068         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3069         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3070         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3071
3072         kfree(user_mask);
3073 }
3074
3075 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3076 {
3077 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3078         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3079
3080         /*
3081          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3082          * ttwu() will sort out the placement.
3083          */
3084         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3085
3086         /*
3087          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3088          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3089          * time relying on p->on_rq.
3090          */
3091         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3092                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3093                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3094
3095 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3096         /*
3097          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3098          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3099          *
3100          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3101          * see task_group().
3102          *
3103          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3104          * task_rq_lock().
3105          */
3106         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3107                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3108 #endif
3109         /*
3110          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3111          */
3112         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3113
3114         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3115 #endif
3116
3117         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3118
3119         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3120                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3121                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3122                 p->se.nr_migrations++;
3123                 rseq_migrate(p);
3124                 perf_event_task_migrate(p);
3125         }
3126
3127         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3128 }
3129
3130 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3131 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3132 {
3133         if (task_on_rq_queued(p)) {
3134                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3135                 struct rq_flags srf, drf;
3136
3137                 src_rq = task_rq(p);
3138                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3139
3140                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3141                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3142
3143                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3144                 set_task_cpu(p, cpu);
3145                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3146                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3147
3148                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3149                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3150
3151         } else {
3152                 /*
3153                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3154                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3155                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3156                  */
3157                 p->wake_cpu = cpu;
3158         }
3159 }
3160
3161 struct migration_swap_arg {
3162         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3163         int src_cpu, dst_cpu;
3164 };
3165
3166 static int migrate_swap_stop(void *data)
3167 {
3168         struct migration_swap_arg *arg = data;
3169         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3170         int ret = -EAGAIN;
3171
3172         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3173                 return -EAGAIN;
3174
3175         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3176         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3177
3178         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3179                         &arg->dst_task->pi_lock);
3180         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3181
3182         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3183                 goto unlock;
3184
3185         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3186                 goto unlock;
3187
3188         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3189                 goto unlock;
3190
3191         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3192                 goto unlock;
3193
3194         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3195         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3196
3197         ret = 0;
3198
3199 unlock:
3200         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3201         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3202         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3203
3204         return ret;
3205 }
3206
3207 /*
3208  * Cross migrate two tasks
3209  */
3210 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3211                 int target_cpu, int curr_cpu)
3212 {
3213         struct migration_swap_arg arg;
3214         int ret = -EINVAL;
3215
3216         arg = (struct migration_swap_arg){
3217                 .src_task = cur,
3218                 .src_cpu = curr_cpu,
3219                 .dst_task = p,
3220                 .dst_cpu = target_cpu,
3221         };
3222
3223         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3224                 goto out;
3225
3226         /*
3227          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3228          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3229          */
3230         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3231                 goto out;
3232
3233         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3234                 goto out;
3235
3236         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3237                 goto out;
3238
3239         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3240         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3241
3242 out:
3243         return ret;
3244 }
3245 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3246
3247 /*
3248  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3249  *
3250  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
3251  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
3252  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
3253  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
3254  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
3255  * whole time.
3256  *
3257  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3258  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3259  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3260  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3261  * waiting to become inactive.
3262  */
3263 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3264 {
3265         int running, queued;
3266         struct rq_flags rf;
3267         unsigned long ncsw;
3268         struct rq *rq;
3269
3270         for (;;) {
3271                 /*
3272                  * We do the initial early heuristics without holding
3273                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3274                  * the runqueue lock when things look like they will
3275                  * work out!
3276                  */
3277                 rq = task_rq(p);
3278
3279                 /*
3280                  * If the task is actively running on another CPU
3281                  * still, just relax and busy-wait without holding
3282                  * any locks.
3283                  *
3284                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3285                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3286                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
3287                  * return false if the runqueue has changed and p
3288                  * is actually now running somewhere else!
3289                  */
3290                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
3291                         if (!(READ_ONCE(p->__state) & match_state))
3292                                 return 0;
3293                         cpu_relax();
3294                 }
3295
3296                 /*
3297                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3298                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3299                  * just go back and repeat.
3300                  */
3301                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3302                 trace_sched_wait_task(p);
3303                 running = task_on_cpu(rq, p);
3304                 queued = task_on_rq_queued(p);
3305                 ncsw = 0;
3306                 if (READ_ONCE(p->__state) & match_state)
3307                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3308                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3309
3310                 /*
3311                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3312                  */
3313                 if (unlikely(!ncsw))
3314                         break;
3315
3316                 /*
3317                  * Was it really running after all now that we
3318                  * checked with the proper locks actually held?
3319                  *
3320                  * Oops. Go back and try again..
3321                  */
3322                 if (unlikely(running)) {
3323                         cpu_relax();
3324                         continue;
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * It's not enough that it's not actively running,
3329                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3330                  * preempted!
3331                  *
3332                  * So if it was still runnable (but just not actively
3333                  * running right now), it's preempted, and we should
3334                  * yield - it could be a while.
3335                  */
3336                 if (unlikely(queued)) {
3337                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3338
3339                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3340                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3341                         continue;
3342                 }
3343
3344                 /*
3345                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3346                  * runnable, which means that it will never become
3347                  * running in the future either. We're all done!
3348                  */
3349                 break;
3350         }
3351
3352         return ncsw;
3353 }
3354
3355 /***
3356  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3357  * @p: the to-be-kicked thread
3358  *
3359  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3360  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3361  *
3362  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3363  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3364  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3365  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3366  * achieved as well.
3367  */
3368 void kick_process(struct task_struct *p)
3369 {
3370         int cpu;
3371
3372         preempt_disable();
3373         cpu = task_cpu(p);
3374         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3375                 smp_send_reschedule(cpu);
3376         preempt_enable();
3377 }
3378 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3379
3380 /*
3381  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3382  *
3383  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3384  *
3385  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3386  *
3387  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3388  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3389  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3390  *    see it.
3391  *
3392  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3393  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3394  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3395  *    off.
3396  *
3397  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3398  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3399  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3400  * to satisfy the above rules.
3401  */
3402 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3403 {
3404         int nid = cpu_to_node(cpu);
3405         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3406         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3407         int dest_cpu;
3408
3409         /*
3410          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3411          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3412          * select the CPU on the other node.
3413          */
3414         if (nid != -1) {
3415                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3416
3417                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3418                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3419                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3420                                 return dest_cpu;
3421                 }
3422         }
3423
3424         for (;;) {
3425                 /* Any allowed, online CPU? */
3426                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3427                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3428                                 continue;
3429
3430                         goto out;
3431                 }
3432
3433                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3434                 switch (state) {
3435                 case cpuset:
3436                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3437                                 state = possible;
3438                                 break;
3439                         }
3440                         fallthrough;
3441                 case possible:
3442                         /*
3443                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3444                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3445                          *
3446                          * More yuck to audit.
3447                          */
3448                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3449                         state = fail;
3450                         break;
3451                 case fail:
3452                         BUG();
3453                         break;
3454                 }
3455         }
3456
3457 out:
3458         if (state != cpuset) {
3459                 /*
3460                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3461                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3462                  * leave kernel.
3463                  */
3464                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3465                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3466                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3467                 }
3468         }
3469
3470         return dest_cpu;
3471 }
3472
3473 /*
3474  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3475  */
3476 static inline
3477 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3478 {
3479         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3480
3481         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3482                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3483         else
3484                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3485
3486         /*
3487          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3488          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3489          * CPU.
3490          *
3491          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3492          *
3493          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3494          *   not worry about this generic constraint ]
3495          */
3496         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3497                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3498
3499         return cpu;
3500 }
3501
3502 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3503 {
3504         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3505         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3506         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3507
3508         if (stop) {
3509                 /*
3510                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3511                  * userspace knows about and won't get confused about.
3512                  *
3513                  * Also, it will make PI more or less work without too
3514                  * much confusion -- but then, stop work should not
3515                  * rely on PI working anyway.
3516                  */
3517                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3518
3519                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3520
3521                 /*
3522                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3523                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3524                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3525                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3526                  * around the current task.
3527                  *
3528                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3529                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3530                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3531                  * own class.
3532                  */
3533                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3534         }
3535
3536         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3537
3538         if (old_stop) {
3539                 /*
3540                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3541                  * it can die in pieces.
3542                  */
3543                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3544         }
3545 }
3546
3547 #else /* CONFIG_SMP */
3548
3549 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3550                                          const struct cpumask *new_mask,
3551                                          u32 flags)
3552 {
3553         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3554 }
3555
3556 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3557
3558 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3559 {
3560         return false;
3561 }
3562
3563 #endif /* !CONFIG_SMP */
3564
3565 static void
3566 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3567 {
3568         struct rq *rq;
3569
3570         if (!schedstat_enabled())
3571                 return;
3572
3573         rq = this_rq();
3574
3575 #ifdef CONFIG_SMP
3576         if (cpu == rq->cpu) {
3577                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3578                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3579         } else {
3580                 struct sched_domain *sd;
3581
3582                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3583                 rcu_read_lock();
3584                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3585                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3586                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3587                                 break;
3588                         }
3589                 }
3590                 rcu_read_unlock();
3591         }
3592
3593         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3594                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3595 #endif /* CONFIG_SMP */
3596
3597         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3598         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3599
3600         if (wake_flags & WF_SYNC)
3601                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3602 }
3603
3604 /*
3605  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3606  */
3607 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3608                            struct rq_flags *rf)
3609 {
3610         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3611         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3612         trace_sched_wakeup(p);
3613
3614 #ifdef CONFIG_SMP
3615         if (p->sched_class->task_woken) {
3616                 /*
3617                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3618                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3619                  */
3620                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3621                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3622                 rq_repin_lock(rq, rf);
3623         }
3624
3625         if (rq->idle_stamp) {
3626                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3627                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3628
3629                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3630
3631                 if (rq->avg_idle > max)
3632                         rq->avg_idle = max;
3633
3634                 rq->wake_stamp = jiffies;
3635                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3636
3637                 rq->idle_stamp = 0;
3638         }
3639 #endif
3640 }
3641
3642 static void
3643 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3644                  struct rq_flags *rf)
3645 {
3646         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3647
3648         lockdep_assert_rq_held(rq);
3649
3650         if (p->sched_contributes_to_load)
3651                 rq->nr_uninterruptible--;
3652
3653 #ifdef CONFIG_SMP
3654         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3655                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3656         else
3657 #endif
3658         if (p->in_iowait) {
3659                 delayacct_blkio_end(p);
3660                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3661         }
3662
3663         activate_task(rq, p, en_flags);
3664         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3665 }
3666
3667 /*
3668  * Consider @p being inside a wait loop:
3669  *
3670  *   for (;;) {
3671  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3672  *
3673  *      if (CONDITION)
3674  *         break;
3675  *
3676  *      schedule();
3677  *   }
3678  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3679  *
3680  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3681  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3682  * an atomic manner.
3683  *
3684  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3685  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3686  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3687  * need to do a full wakeup with enqueue.
3688  *
3689  * Returns: %true when the wakeup is done,
3690  *          %false otherwise.
3691  */
3692 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3693 {
3694         struct rq_flags rf;
3695         struct rq *rq;
3696         int ret = 0;
3697
3698         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3699         if (task_on_rq_queued(p)) {
3700                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3701                 update_rq_clock(rq);
3702                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3703                 ret = 1;
3704         }
3705         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3706
3707         return ret;
3708 }
3709
3710 #ifdef CONFIG_SMP
3711 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3712 {
3713         struct llist_node *llist = arg;
3714         struct rq *rq = this_rq();
3715         struct task_struct *p, *t;
3716         struct rq_flags rf;
3717
3718         if (!llist)
3719                 return;
3720
3721         /*
3722          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3723          * Races such that false-negatives are possible, since they
3724          * are shorter lived that false-positives would be.
3725          */
3726         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3727
3728         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3729         update_rq_clock(rq);
3730
3731         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3732                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3733                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3734
3735                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3736                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3737
3738                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3739         }
3740
3741         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3742 }
3743
3744 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3745 {
3746         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3747
3748         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3749                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3750         else
3751                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3752 }
3753
3754 /*
3755  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3756  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3757  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3758  * of the wakeup instead of the waker.
3759  */
3760 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3761 {
3762         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3763
3764         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3765
3766         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3767         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3768 }
3769
3770 void wake_up_if_idle(int cpu)
3771 {
3772         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3773         struct rq_flags rf;
3774
3775         rcu_read_lock();
3776
3777         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3778                 goto out;
3779
3780         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3781         if (is_idle_task(rq->curr))
3782                 resched_curr(rq);
3783         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3784         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3785
3786 out:
3787         rcu_read_unlock();
3788 }
3789
3790 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3791 {
3792         if (this_cpu == that_cpu)
3793                 return true;
3794
3795         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3796 }
3797
3798 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3799 {
3800         /*
3801          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3802          * in hotplug state.
3803          */
3804         if (!cpu_active(cpu))
3805                 return false;
3806
3807         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3808         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3809                 return false;
3810
3811         /*
3812          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3813          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3814          */
3815         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3816                 return true;
3817
3818         if (cpu == smp_processor_id())
3819                 return false;
3820
3821         /*
3822          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3823          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3824          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3825          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3826          * avoid unnecessary task stacking.
3827          *
3828          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3829          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3830          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3831          */
3832         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3833                 return true;
3834
3835         return false;
3836 }
3837
3838 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3839 {
3840         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
3841                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3842                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3843                 return true;
3844         }
3845
3846         return false;
3847 }
3848
3849 #else /* !CONFIG_SMP */
3850
3851 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3852 {
3853         return false;
3854 }
3855
3856 #endif /* CONFIG_SMP */
3857
3858 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3859 {
3860         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3861         struct rq_flags rf;
3862
3863         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3864                 return;
3865
3866         rq_lock(rq, &rf);
3867         update_rq_clock(rq);
3868         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3869         rq_unlock(rq, &rf);
3870 }
3871
3872 /*
3873  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3874  *
3875  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3876  * disabled when p == current.
3877  *
3878  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3879  *
3880  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3881  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3882  *
3883  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3884  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3885  */
3886 static __always_inline
3887 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3888 {
3889         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3890                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3891                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3892         }
3893
3894         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3895                 *success = 1;
3896                 return true;
3897         }
3898
3899 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3900         /*
3901          * Saved state preserves the task state across blocking on
3902          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3903          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3904          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3905          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3906          *
3907          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3908          * from p::saved_state which ensures that the regular
3909          * wakeup is not lost. The restore will also set
3910          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3911          * not result in false positives vs. @success
3912          */
3913         if (p->saved_state & state) {
3914                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3915                 *success = 1;
3916         }
3917 #endif
3918         return false;
3919 }
3920
3921 /*
3922  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3923  *
3924  *  MIGRATION
3925  *
3926  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3927  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3928  * execution on its new CPU [c1].
3929  *
3930  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3931  *
3932  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3933  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3934  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3935  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3936  *
3937  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3938  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3939  *
3940  * Example:
3941  *
3942  *   CPU0            CPU1            CPU2
3943  *
3944  *   LOCK rq(0)->lock
3945  *   sched-out X
3946  *   sched-in Y
3947  *   UNLOCK rq(0)->lock
3948  *
3949  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3950  *                                   dequeue X
3951  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3952  *
3953  *                                   LOCK rq(1)->lock
3954  *                                   enqueue X
3955  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3956  *
3957  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3958  *                   sched-out Z
3959  *                   sched-in X
3960  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3961  *
3962  *
3963  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3964  *
3965  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3966  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3967  * chain to provide order. Instead we do:
3968  *
3969  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3970  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3971  *
3972  * Example:
3973  *
3974  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3975  *
3976  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3977  *   dequeue X
3978  *   sched-out X
3979  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3980  *
3981  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3982  *                    X->state = WAKING
3983  *                    set_task_cpu(X,2)
3984  *
3985  *                    LOCK rq(2)->lock
3986  *                    enqueue X
3987  *                    X->state = RUNNING
3988  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3989  *
3990  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3991  *                                          sched-out Z
3992  *                                          sched-in X
3993  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3994  *
3995  *                    UNLOCK X->pi_lock
3996  *   UNLOCK rq(0)->lock
3997  *
3998  *
3999  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4000  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4001  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4002  */
4003
4004 /**
4005  * try_to_wake_up - wake up a thread
4006  * @p: the thread to be awakened
4007  * @state: the mask of task states that can be woken
4008  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4009  *
4010  * Conceptually does:
4011  *
4012  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4013  *
4014  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4015  *
4016  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4017  *
4018  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4019  * with set_current_state().
4020  *
4021  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4022  *
4023  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4024  *  - p->sched_class
4025  *  - p->cpus_ptr
4026  *  - p->sched_task_group
4027  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4028  *
4029  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4030  * Takes rq->lock in:
4031  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4032  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4033  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4034  *
4035  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4036  * many memory barriers and their comments for details.
4037  *
4038  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4039  *         %false otherwise.
4040  */
4041 static int
4042 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4043 {
4044         unsigned long flags;
4045         int cpu, success = 0;
4046
4047         preempt_disable();
4048         if (p == current) {
4049                 /*
4050                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4051                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4052                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4053                  * without taking any locks.
4054                  *
4055                  * In particular:
4056                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4057                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4058                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4059                  */
4060                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4061                         goto out;
4062
4063                 trace_sched_waking(p);
4064                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4065                 trace_sched_wakeup(p);
4066                 goto out;
4067         }
4068
4069         /*
4070          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4071          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4072          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4073          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4074          */
4075         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4076         smp_mb__after_spinlock();
4077         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4078                 goto unlock;
4079
4080         trace_sched_waking(p);
4081
4082         /*
4083          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4084          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4085          * in smp_cond_load_acquire() below.
4086          *
4087          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4088          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4089          *   UNLOCK rq->lock
4090          *
4091          * __schedule() (switch to task 'p')
4092          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4093          *   smp_mb__after_spinlock();
4094          *   UNLOCK rq->lock
4095          *
4096          * [task p]
4097          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4098          *
4099          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4100          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4101          *
4102          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4103          */
4104         smp_rmb();
4105         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4106                 goto unlock;
4107
4108 #ifdef CONFIG_SMP
4109         /*
4110          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4111          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4112          *
4113          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4114          * from the runqueue.
4115          *
4116          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4117          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4118          *   UNLOCK rq->lock
4119          *
4120          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4121          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4122          *   smp_mb__after_spinlock();
4123          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4124          *
4125          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4126          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4127          *
4128          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4129          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4130          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4131          */
4132         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4133
4134         /*
4135          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4136          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4137          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4138          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4139          */
4140         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4141
4142         /*
4143          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4144          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4145          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4146          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4147          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4148          *
4149          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4150          *
4151          * set_task_cpu(p, cpu);
4152          *   STORE p->cpu = @cpu
4153          * __schedule() (switch to task 'p')
4154          *   LOCK rq->lock
4155          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4156          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4157          *
4158          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4159          * scheduling.
4160          */
4161         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4162             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4163                 goto unlock;
4164
4165         /*
4166          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4167          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4168          *
4169          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4170          *
4171          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4172          * their previous state and preserve Program Order.
4173          */
4174         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4175
4176         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4177         if (task_cpu(p) != cpu) {
4178                 if (p->in_iowait) {
4179                         delayacct_blkio_end(p);
4180                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4181                 }
4182
4183                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4184                 psi_ttwu_dequeue(p);
4185                 set_task_cpu(p, cpu);
4186         }
4187 #else
4188         cpu = task_cpu(p);
4189 #endif /* CONFIG_SMP */
4190
4191         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4192 unlock:
4193         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4194 out:
4195         if (success)
4196                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4197         preempt_enable();
4198
4199         return success;
4200 }
4201
4202 /**
4203  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4204  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4205  * @func: Function to invoke.
4206  * @arg: Argument to function.
4207  *
4208  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4209  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4210  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4211  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4212  *
4213  * Returns:
4214  *   Whatever @func returns
4215  */
4216 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4217 {
4218         struct rq *rq = NULL;
4219         unsigned int state;
4220         struct rq_flags rf;
4221         int ret;
4222
4223         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4224
4225         state = READ_ONCE(p->__state);
4226
4227         /*
4228          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4229          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4230          *
4231          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4232          */
4233         smp_rmb();
4234
4235         /*
4236          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4237          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4238          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4239          */
4240         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4241                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4242
4243         /*
4244          * At this point the task is pinned; either:
4245          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4246          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4247          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4248          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4249          *
4250          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4251          * p->__state to differentiate between these states.
4252          */
4253         ret = func(p, arg);
4254
4255         if (rq)
4256                 rq_unlock(rq, &rf);
4257
4258         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4259         return ret;
4260 }
4261
4262 /**
4263  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4264  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4265  *
4266  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4267  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4268  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4269  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4270  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4271  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4272  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4273  *
4274  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4275  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4276  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4277  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4278  * online throughout.
4279  *
4280  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4281  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4282  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4283  */
4284 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4285 {
4286         struct task_struct *t;
4287
4288         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4289         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4290         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4291         return t;
4292 }
4293
4294 /**
4295  * wake_up_process - Wake up a specific process
4296  * @p: The process to be woken up.
4297  *
4298  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4299  * processes.
4300  *
4301  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4302  *
4303  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4304  */
4305 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4306 {
4307         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4308 }
4309 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4310
4311 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4312 {
4313         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4314 }
4315
4316 /*
4317  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4318  * p is forked by current.
4319  *
4320  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4321  */
4322 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4323 {
4324         p->on_rq                        = 0;
4325
4326         p->se.on_rq                     = 0;
4327         p->se.exec_start                = 0;
4328         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4329         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4330         p->se.nr_migrations             = 0;
4331         p->se.vruntime                  = 0;
4332         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4333
4334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4335         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4336 #endif
4337
4338 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4339         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4340         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4341 #endif
4342
4343         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4344         init_dl_task_timer(&p->dl);
4345         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4346         __dl_clear_params(p);
4347
4348         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4349         p->rt.timeout           = 0;
4350         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4351         p->rt.on_rq             = 0;
4352         p->rt.on_list           = 0;
4353
4354 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4355         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4356 #endif
4357
4358 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4359         p->capture_control = NULL;
4360 #endif
4361         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4362 #ifdef CONFIG_SMP
4363         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4364         p->migration_pending = NULL;
4365 #endif
4366 }
4367
4368 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4369
4370 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4371
4372 int sysctl_numa_balancing_mode;
4373
4374 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4375 {
4376         if (enabled)
4377                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4378         else
4379                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4380 }
4381
4382 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4383 {
4384         if (enabled)
4385                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4386         else
4387                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4388         __set_numabalancing_state(enabled);
4389 }
4390
4391 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4392 static void reset_memory_tiering(void)
4393 {
4394         struct pglist_data *pgdat;
4395
4396         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4397                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4398                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4399                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4400         }
4401 }
4402
4403 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4404                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4405 {
4406         struct ctl_table t;
4407         int err;
4408         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4409
4410         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4411                 return -EPERM;
4412
4413         t = *table;
4414         t.data = &state;
4415         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4416         if (err < 0)
4417                 return err;
4418         if (write) {
4419                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4420                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4421                         reset_memory_tiering();
4422                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4423                 __set_numabalancing_state(state);
4424         }
4425         return err;
4426 }
4427 #endif
4428 #endif
4429
4430 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4431
4432 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4433
4434 static void set_schedstats(bool enabled)
4435 {
4436         if (enabled)
4437                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4438         else
4439                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4440 }
4441
4442 void force_schedstat_enabled(void)
4443 {
4444         if (!schedstat_enabled()) {
4445                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4446                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4447         }
4448 }
4449
4450 static int __init setup_schedstats(char *str)
4451 {
4452         int ret = 0;
4453         if (!str)
4454                 goto out;
4455
4456         if (!strcmp(str, "enable")) {
4457                 set_schedstats(true);
4458                 ret = 1;
4459         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4460                 set_schedstats(false);
4461                 ret = 1;
4462         }
4463 out:
4464         if (!ret)
4465                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4466
4467         return ret;
4468 }
4469 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4470
4471 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4472 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4473                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4474 {
4475         struct ctl_table t;
4476         int err;
4477         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4478
4479         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4480                 return -EPERM;
4481
4482         t = *table;
4483         t.data = &state;
4484         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4485         if (err < 0)
4486                 return err;
4487         if (write)
4488                 set_schedstats(state);
4489         return err;
4490 }
4491 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4492 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4493
4494 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4495 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4496 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4497         {
4498                 .procname       = "sched_schedstats",
4499                 .data           = NULL,
4500                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4501                 .mode           = 0644,
4502                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4503                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4504                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4505         },
4506 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4507 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4508         {
4509                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4510                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4511                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4512                 .mode           = 0644,
4513                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4514         },
4515         {
4516                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4517                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4518                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4519                 .mode           = 0644,
4520                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4521         },
4522         {
4523                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4524                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4525                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4526                 .mode           = 0644,
4527                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4528         },
4529 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4530         {}
4531 };
4532 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4533 {
4534         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4535         return 0;
4536 }
4537 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4538 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4539
4540 /*
4541  * fork()/clone()-time setup:
4542  */
4543 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4544 {
4545         __sched_fork(clone_flags, p);
4546         /*
4547          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4548          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4549          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4550          */
4551         p->__state = TASK_NEW;
4552
4553         /*
4554          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4555          */
4556         p->prio = current->normal_prio;
4557
4558         uclamp_fork(p);
4559
4560         /*
4561          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4562          */
4563         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4564                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4565                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4566                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4567                         p->rt_priority = 0;
4568                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4569                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4570
4571                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4572                 set_load_weight(p, false);
4573
4574                 /*
4575                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4576                  * fulfilled its duty:
4577                  */
4578                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4579         }
4580
4581         if (dl_prio(p->prio))
4582                 return -EAGAIN;
4583         else if (rt_prio(p->prio))
4584                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4585         else
4586                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4587
4588         init_entity_runnable_average(&p->se);
4589
4590
4591 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4592         if (likely(sched_info_on()))
4593                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4594 #endif
4595 #if defined(CONFIG_SMP)
4596         p->on_cpu = 0;
4597 #endif
4598         init_task_preempt_count(p);
4599 #ifdef CONFIG_SMP
4600         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4601         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4602 #endif
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4607 {
4608         unsigned long flags;
4609
4610         /*
4611          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4612          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4613          */
4614         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4615 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4616         if (1) {
4617                 struct task_group *tg;
4618                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4619                                   struct task_group, css);
4620                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4621                 p->sched_task_group = tg;
4622         }
4623 #endif
4624         rseq_migrate(p);
4625         /*
4626          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4627          * so use __set_task_cpu().
4628          */
4629         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4630         if (p->sched_class->task_fork)
4631                 p->sched_class->task_fork(p);
4632         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4633 }
4634
4635 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4636 {
4637         uclamp_post_fork(p);
4638 }
4639
4640 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4641 {
4642         if (runtime == RUNTIME_INF)
4643                 return BW_UNIT;
4644
4645         /*
4646          * Doing this here saves a lot of checks in all
4647          * the calling paths, and returning zero seems
4648          * safe for them anyway.
4649          */
4650         if (period == 0)
4651                 return 0;
4652
4653         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4654 }
4655
4656 /*
4657  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4658  *
4659  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4660  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4661  * on the runqueue and wakes it.
4662  */
4663 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4664 {
4665         struct rq_flags rf;
4666         struct rq *rq;
4667
4668         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4669         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4670 #ifdef CONFIG_SMP
4671         /*
4672          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4673          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4674          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4675          *
4676          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4677          * as we're not fully set-up yet.
4678          */
4679         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4680         rseq_migrate(p);
4681         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4682 #endif
4683         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4684         update_rq_clock(rq);
4685         post_init_entity_util_avg(p);
4686
4687         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4688         trace_sched_wakeup_new(p);
4689         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4690 #ifdef CONFIG_SMP
4691         if (p->sched_class->task_woken) {
4692                 /*
4693                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4694                  * drop it.
4695                  */
4696                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4697                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4698                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4699         }
4700 #endif
4701         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4702 }
4703
4704 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4705
4706 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4707
4708 void preempt_notifier_inc(void)
4709 {
4710         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4711 }
4712 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4713
4714 void preempt_notifier_dec(void)
4715 {
4716         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4717 }
4718 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4719
4720 /**
4721  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4722  * @notifier: notifier struct to register
4723  */
4724 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4725 {
4726         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4727                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4728
4729         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4732
4733 /**
4734  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4735  * @notifier: notifier struct to unregister
4736  *
4737  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4738  */
4739 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4740 {
4741         hlist_del(&notifier->link);
4742 }
4743 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4744
4745 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4746 {
4747         struct preempt_notifier *notifier;
4748
4749         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4750                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4751 }
4752
4753 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4754 {
4755         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4756                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4757 }
4758
4759 static void
4760 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4761                                    struct task_struct *next)
4762 {
4763         struct preempt_notifier *notifier;
4764
4765         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4766                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4767 }
4768
4769 static __always_inline void
4770 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4771                                  struct task_struct *next)
4772 {
4773         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4774                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4775 }
4776
4777 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4778
4779 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4780 {
4781 }
4782
4783 static inline void
4784 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4785                                  struct task_struct *next)
4786 {
4787 }
4788
4789 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4790
4791 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4792 {
4793 #ifdef CONFIG_SMP
4794         /*
4795          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4796          * such that any running task will have this set.
4797          *
4798          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4799          * its ordering comment.
4800          */
4801         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4802 #endif
4803 }
4804
4805 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4806 {
4807 #ifdef CONFIG_SMP
4808         /*
4809          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4810          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4811          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4812          * finished.
4813          *
4814          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4815          * happen before this.
4816          *
4817          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4818          */
4819         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4820 #endif
4821 }
4822
4823 #ifdef CONFIG_SMP
4824
4825 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4826 {
4827         void (*func)(struct rq *rq);
4828         struct callback_head *next;
4829
4830         lockdep_assert_rq_held(rq);
4831
4832         while (head) {
4833                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4834                 next = head->next;
4835                 head->next = NULL;
4836                 head = next;
4837
4838                 func(rq);
4839         }
4840 }
4841
4842 static void balance_push(struct rq *rq);
4843
4844 /*
4845  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
4846  * by significantly different rules.
4847  *
4848  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
4849  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
4850  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
4851  *
4852  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
4853  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
4854  */
4855 struct callback_head balance_push_callback = {
4856         .next = NULL,
4857         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4858 };
4859
4860 static inline struct callback_head *
4861 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
4862 {
4863         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4864
4865         if (likely(!head))
4866                 return NULL;
4867
4868         lockdep_assert_rq_held(rq);
4869         /*
4870          * Must not take balance_push_callback off the list when
4871          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
4872          * in the same rq->lock section.
4873          *
4874          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
4875          * and observe the list empty.
4876          */
4877         if (split && head == &balance_push_callback)
4878                 head = NULL;
4879         else
4880                 rq->balance_callback = NULL;
4881
4882         return head;
4883 }
4884
4885 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4886 {
4887         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
4888 }
4889
4890 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4891 {
4892         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
4893 }
4894
4895 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4896 {
4897         unsigned long flags;
4898
4899         if (unlikely(head)) {
4900                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4901                 do_balance_callbacks(rq, head);
4902                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4903         }
4904 }
4905
4906 #else
4907
4908 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4909 {
4910 }
4911
4912 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4913 {
4914         return NULL;
4915 }
4916
4917 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4918 {
4919 }
4920
4921 #endif
4922
4923 static inline void
4924 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4925 {
4926         /*
4927          * Since the runqueue lock will be released by the next
4928          * task (which is an invalid locking op but in the case
4929          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4930          * do an early lockdep release here:
4931          */
4932         rq_unpin_lock(rq, rf);
4933         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4934 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4935         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4936         rq_lockp(rq)->owner = next;
4937 #endif
4938 }
4939
4940 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4941 {
4942         /*
4943          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4944          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4945          * prev into current:
4946          */
4947         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4948         __balance_callbacks(rq);
4949         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4950 }
4951
4952 /*
4953  * NOP if the arch has not defined these:
4954  */
4955
4956 #ifndef prepare_arch_switch
4957 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4958 #endif
4959
4960 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4961 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4962 #endif
4963
4964 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4965 {
4966 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4967         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4968                 __kmap_local_sched_out();
4969 #endif
4970 }
4971
4972 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4973 {
4974 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4975         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4976                 __kmap_local_sched_in();
4977 #endif
4978 }
4979
4980 /**
4981  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4982  * @rq: the runqueue preparing to switch
4983  * @prev: the current task that is being switched out
4984  * @next: the task we are going to switch to.
4985  *
4986  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4987  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4988  * switch.
4989  *
4990  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4991  * hooks.
4992  */
4993 static inline void
4994 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4995                     struct task_struct *next)
4996 {
4997         kcov_prepare_switch(prev);
4998         sched_info_switch(rq, prev, next);
4999         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5000         rseq_preempt(prev);
5001         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5002         kmap_local_sched_out();
5003         prepare_task(next);
5004         prepare_arch_switch(next);
5005 }
5006
5007 /**
5008  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5009  * @prev: the thread we just switched away from.
5010  *
5011  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5012  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5013  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5014  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5015  *
5016  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5017  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5018  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5019  * details.)
5020  *
5021  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5022  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5023  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5024  * because prev may have moved to another CPU.
5025  */
5026 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5027         __releases(rq->lock)
5028 {
5029         struct rq *rq = this_rq();
5030         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5031         unsigned int prev_state;
5032
5033         /*
5034          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5035          * because it left us after:
5036          *
5037          *      schedule()
5038          *        preempt_disable();                    // 1
5039          *        __schedule()
5040          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5041          *
5042          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5043          */
5044         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5045                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5046                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5047                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5048
5049         rq->prev_mm = NULL;
5050
5051         /*
5052          * A task struct has one reference for the use as "current".
5053          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5054          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5055          * the scheduled task must drop that reference.
5056          *
5057          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5058          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5059          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5060          * transition, resulting in a double drop.
5061          */
5062         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5063         vtime_task_switch(prev);
5064         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5065         finish_task(prev);
5066         tick_nohz_task_switch();
5067         finish_lock_switch(rq);
5068         finish_arch_post_lock_switch();
5069         kcov_finish_switch(current);
5070         /*
5071          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5072          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5073          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5074          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5075          * disabled either.
5076          */
5077         kmap_local_sched_in();
5078
5079         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5080         /*
5081          * When switching through a kernel thread, the loop in
5082          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5083          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5084          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5085          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5086          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5087          *
5088          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5089          *   provided by mmdrop(),
5090          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5091          */
5092         if (mm) {
5093                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5094                 mmdrop_sched(mm);
5095         }
5096         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5097                 if (prev->sched_class->task_dead)
5098                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5099
5100                 /* Task is done with its stack. */
5101                 put_task_stack(prev);
5102
5103                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5104         }
5105
5106         return rq;
5107 }
5108
5109 /**
5110  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5111  * @prev: the thread we just switched away from.
5112  */
5113 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5114         __releases(rq->lock)
5115 {
5116         /*
5117          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5118          * finish_task_switch() for details.
5119          *
5120          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5121          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5122          * PREEMPT_COUNT kernels).
5123          */
5124
5125         finish_task_switch(prev);
5126         preempt_enable();
5127
5128         if (current->set_child_tid)
5129                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5130
5131         calculate_sigpending();
5132 }
5133
5134 /*
5135  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5136  */
5137 static __always_inline struct rq *
5138 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5139                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5140 {
5141         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5142
5143         /*
5144          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5145          * combine the page table reload and the switch backend into
5146          * one hypercall.
5147          */
5148         arch_start_context_switch(prev);
5149
5150         /*
5151          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5152          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5153          *
5154          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5155          *   user ->   user   switch
5156          */
5157         if (!next->mm) {                                // to kernel
5158                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5159
5160                 next->active_mm = prev->active_mm;
5161                 if (prev->mm)                           // from user
5162                         mmgrab(prev->active_mm);
5163                 else
5164                         prev->active_mm = NULL;
5165         } else {                                        // to user
5166                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5167                 /*
5168                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5169                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5170                  *
5171                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5172                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5173                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5174                  */
5175                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5176                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5177
5178                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5179                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5180                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5181                         prev->active_mm = NULL;
5182                 }
5183         }
5184
5185         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5186
5187         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5188
5189         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5190         switch_to(prev, next, prev);
5191         barrier();
5192
5193         return finish_task_switch(prev);
5194 }
5195
5196 /*
5197  * nr_running and nr_context_switches:
5198  *
5199  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5200  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5201  */
5202 unsigned int nr_running(void)
5203 {
5204         unsigned int i, sum = 0;
5205
5206         for_each_online_cpu(i)
5207                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5208
5209         return sum;
5210 }
5211
5212 /*
5213  * Check if only the current task is running on the CPU.
5214  *
5215  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5216  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5217  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5218  *
5219  * - from a non-preemptible section (of course)
5220  *
5221  * - from a thread that is bound to a single CPU
5222  *
5223  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5224  */
5225 bool single_task_running(void)
5226 {
5227         return raw_rq()->nr_running == 1;
5228 }
5229 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5230
5231 unsigned long long nr_context_switches(void)
5232 {
5233         int i;
5234         unsigned long long sum = 0;
5235
5236         for_each_possible_cpu(i)
5237                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5238
5239         return sum;
5240 }
5241
5242 /*
5243  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5244  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5245  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5246  * it does become runnable.
5247  */
5248
5249 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5250 {
5251         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5252 }
5253
5254 /*
5255  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5256  *
5257  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5258  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5259  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5260  *
5261  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5262  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5263  * running and we'd not be idle.
5264  *
5265  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5266  * is broken.
5267  *
5268  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5269  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5270  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5271  * utilising both CPUs.
5272  *
5273  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5274  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5275  *
5276  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5277  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5278  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5279  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5280  *
5281  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5282  */
5283
5284 unsigned int nr_iowait(void)
5285 {
5286         unsigned int i, sum = 0;
5287
5288         for_each_possible_cpu(i)
5289                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5290
5291         return sum;
5292 }
5293
5294 #ifdef CONFIG_SMP
5295
5296 /*
5297  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5298  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5299  */
5300 void sched_exec(void)
5301 {
5302         struct task_struct *p = current;
5303         unsigned long flags;
5304         int dest_cpu;
5305
5306         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5307         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5308         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5309                 goto unlock;
5310
5311         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5312                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5313
5314                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5315                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5316                 return;
5317         }
5318 unlock:
5319         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5320 }
5321
5322 #endif
5323
5324 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5325 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5326
5327 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5328 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5329
5330 /*
5331  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5332  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5333  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5334  * Prefetching this data results in improved performance.
5335  */
5336 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5337 {
5338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5339         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5340 #else
5341         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5342 #endif
5343         prefetch(curr);
5344         prefetch(&curr->exec_start);
5345 }
5346
5347 /*
5348  * Return accounted runtime for the task.
5349  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5350  * pending runtime that have not been accounted yet.
5351  */
5352 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5353 {
5354         struct rq_flags rf;
5355         struct rq *rq;
5356         u64 ns;
5357
5358 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5359         /*
5360          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5361          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5362          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5363          *
5364          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5365          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5366          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5367          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5368          * been accounted, so we're correct here as well.
5369          */
5370         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5371                 return p->se.sum_exec_runtime;
5372 #endif
5373
5374         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5375         /*
5376          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5377          * project cycles that may never be accounted to this
5378          * thread, breaking clock_gettime().
5379          */
5380         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5381                 prefetch_curr_exec_start(p);
5382                 update_rq_clock(rq);
5383                 p->sched_class->update_curr(rq);
5384         }
5385         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5386         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5387
5388         return ns;
5389 }
5390
5391 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5392 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5393 {
5394         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5395         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5396         static bool warned_once;
5397
5398         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5399                 return 0;
5400
5401         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5402                 return 0;
5403
5404         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5405                 return 0;
5406
5407         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5408                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5409                 rq->ticks_without_resched = 0;
5410                 return 0;
5411         }
5412
5413         rq->ticks_without_resched++;
5414         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5415         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5416                 return 0;
5417
5418         warned_once = true;
5419
5420         return resched_latency;
5421 }
5422
5423 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5424 {
5425         long val;
5426
5427         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5428                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5429                 return 1;
5430         }
5431
5432         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5433         return 1;
5434 }
5435 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5436 #else
5437 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5438 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5439
5440 /*
5441  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5442  * We call it with interrupts disabled.
5443  */
5444 void scheduler_tick(void)
5445 {
5446         int cpu = smp_processor_id();
5447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5448         struct task_struct *curr = rq->curr;
5449         struct rq_flags rf;
5450         unsigned long thermal_pressure;
5451         u64 resched_latency;
5452
5453         arch_scale_freq_tick();
5454         sched_clock_tick();
5455
5456         rq_lock(rq, &rf);
5457
5458         update_rq_clock(rq);
5459         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5460         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5461         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5462         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5463                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5464         calc_global_load_tick(rq);
5465         sched_core_tick(rq);
5466
5467         rq_unlock(rq, &rf);
5468
5469         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5470                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5471
5472         perf_event_task_tick();
5473
5474 #ifdef CONFIG_SMP
5475         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5476         trigger_load_balance(rq);
5477 #endif
5478 }
5479
5480 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5481
5482 struct tick_work {
5483         int                     cpu;
5484         atomic_t                state;
5485         struct delayed_work     work;
5486 };
5487 /* Values for ->state, see diagram below. */
5488 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5489 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5490 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5491
5492 /*
5493  * State diagram for ->state:
5494  *
5495  *
5496  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5497  *                    |   ^
5498  *                    |   |
5499  *                    |   | sched_tick_remote()
5500  *                    |   |
5501  *                    |   |
5502  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5503  *                    |   ^
5504  *                    |   |
5505  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5506  *                    |   |
5507  *                    V   |
5508  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5509  *
5510  *
5511  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5512  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5513  */
5514
5515 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5516
5517 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5518 {
5519         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5520         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5521         int cpu = twork->cpu;
5522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5523         struct task_struct *curr;
5524         struct rq_flags rf;
5525         u64 delta;
5526         int os;
5527
5528         /*
5529          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5530          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5531          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5532          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5533          * of when exactly it is running.
5534          */
5535         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5536                 goto out_requeue;
5537
5538         rq_lock_irq(rq, &rf);
5539         curr = rq->curr;
5540         if (cpu_is_offline(cpu))
5541                 goto out_unlock;
5542
5543         update_rq_clock(rq);
5544
5545         if (!is_idle_task(curr)) {
5546                 /*
5547                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5548                  * amount of time.
5549                  */
5550                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5551                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5552         }
5553         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5554
5555         calc_load_nohz_remote(rq);
5556 out_unlock:
5557         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5558 out_requeue:
5559
5560         /*
5561          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5562          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5563          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5564          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5565          */
5566         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5567         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5568         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5569                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5570 }
5571
5572 static void sched_tick_start(int cpu)
5573 {
5574         int os;
5575         struct tick_work *twork;
5576
5577         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5578                 return;
5579
5580         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5581
5582         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5583         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5584         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5585         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5586                 twork->cpu = cpu;
5587                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5588                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5589         }
5590 }
5591
5592 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5593 static void sched_tick_stop(int cpu)
5594 {
5595         struct tick_work *twork;
5596         int os;
5597
5598         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5599                 return;
5600
5601         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5602
5603         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5604         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5605         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5606         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5607         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5608 }
5609 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5610
5611 int __init sched_tick_offload_init(void)
5612 {
5613         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5614         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5615         return 0;
5616 }
5617
5618 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5619 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5620 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5621 #endif
5622
5623 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5624                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5625 /*
5626  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5627  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5628  */
5629 static inline void preempt_latency_start(int val)
5630 {
5631         if (preempt_count() == val) {
5632                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5633 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5634                 current->preempt_disable_ip = ip;
5635 #endif
5636                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5637         }
5638 }
5639
5640 void preempt_count_add(int val)
5641 {
5642 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5643         /*
5644          * Underflow?
5645          */
5646         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5647                 return;
5648 #endif
5649         __preempt_count_add(val);
5650 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5651         /*
5652          * Spinlock count overflowing soon?
5653          */
5654         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5655                                 PREEMPT_MASK - 10);
5656 #endif
5657         preempt_latency_start(val);
5658 }
5659 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5660 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5661
5662 /*
5663  * If the value passed in equals to the current preempt count
5664  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5665  */
5666 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5667 {
5668         if (preempt_count() == val)
5669                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5670 }
5671
5672 void preempt_count_sub(int val)
5673 {
5674 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5675         /*
5676          * Underflow?
5677          */
5678         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5679                 return;
5680         /*
5681          * Is the spinlock portion underflowing?
5682          */
5683         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5684                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5685                 return;
5686 #endif
5687
5688         preempt_latency_stop(val);
5689         __preempt_count_sub(val);
5690 }
5691 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5692 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5693
5694 #else
5695 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5696 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5697 #endif
5698
5699 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5700 {
5701 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5702         return p->preempt_disable_ip;
5703 #else
5704         return 0;
5705 #endif
5706 }
5707
5708 /*
5709  * Print scheduling while atomic bug:
5710  */
5711 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5712 {
5713         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5714         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5715
5716         if (oops_in_progress)
5717                 return;
5718
5719         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5720                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5721
5722         debug_show_held_locks(prev);
5723         print_modules();
5724         if (irqs_disabled())
5725                 print_irqtrace_events(prev);
5726         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5727             && in_atomic_preempt_off()) {
5728                 pr_err("Preemption disabled at:");
5729                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5730         }
5731         if (panic_on_warn)
5732                 panic("scheduling while atomic\n");
5733
5734         dump_stack();
5735         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5736 }
5737
5738 /*
5739  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5740  */
5741 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5742 {
5743 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5744         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5745                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5746
5747         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5748                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5749 #endif
5750
5751 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5752         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5753                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5754                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5755                 dump_stack();
5756                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5757         }
5758 #endif
5759
5760         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5761                 __schedule_bug(prev);
5762                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5763         }
5764         rcu_sleep_check();
5765         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5766
5767         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5768
5769         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5770 }
5771
5772 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5773                                   struct rq_flags *rf)
5774 {
5775 #ifdef CONFIG_SMP
5776         const struct sched_class *class;
5777         /*
5778          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5779          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5780          * state as before we took rq->lock.
5781          *
5782          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5783          * a runnable task of @class priority or higher.
5784          */
5785         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5786                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5787                         break;
5788         }
5789 #endif
5790
5791         put_prev_task(rq, prev);
5792 }
5793
5794 /*
5795  * Pick up the highest-prio task:
5796  */
5797 static inline struct task_struct *
5798 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5799 {
5800         const struct sched_class *class;
5801         struct task_struct *p;
5802
5803         /*
5804          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5805          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5806          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5807          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5808          */
5809         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
5810                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5811
5812                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5813                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5814                         goto restart;
5815
5816                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5817                 if (!p) {
5818                         put_prev_task(rq, prev);
5819                         p = pick_next_task_idle(rq);
5820                 }
5821
5822                 return p;
5823         }
5824
5825 restart:
5826         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5827
5828         for_each_class(class) {
5829                 p = class->pick_next_task(rq);
5830                 if (p)
5831                         return p;
5832         }
5833
5834         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5835 }
5836
5837 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5838 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5839 {
5840         return (task_rq(t)->idle == t);
5841 }
5842
5843 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5844 {
5845         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5846 }
5847
5848 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5849 {
5850         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5851                 return true;
5852
5853         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5854 }
5855
5856 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5857 {
5858         const struct sched_class *class;
5859         struct task_struct *p;
5860
5861         for_each_class(class) {
5862                 p = class->pick_task(rq);
5863                 if (p)
5864                         return p;
5865         }
5866
5867         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5868 }
5869
5870 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5871
5872 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
5873
5874 static struct task_struct *
5875 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5876 {
5877         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5878         const struct cpumask *smt_mask;
5879         bool fi_before = false;
5880         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5881         unsigned long cookie;
5882         int i, cpu, occ = 0;
5883         struct rq *rq_i;
5884         bool need_sync;
5885
5886         if (!sched_core_enabled(rq))
5887                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5888
5889         cpu = cpu_of(rq);
5890
5891         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5892         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5893                 /*
5894                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5895                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5896                  * another cpu during offline.
5897                  */
5898                 rq->core_pick = NULL;
5899                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5900         }
5901
5902         /*
5903          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5904          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5905          * pick yet, do so now.
5906          *
5907          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5908          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5909          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5910          */
5911         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5912             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5913             rq->core_pick) {
5914                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5915
5916                 next = rq->core_pick;
5917                 if (next != prev) {
5918                         put_prev_task(rq, prev);
5919                         set_next_task(rq, next);
5920                 }
5921
5922                 rq->core_pick = NULL;
5923                 goto out;
5924         }
5925
5926         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5927
5928         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5929         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5930
5931         /* reset state */
5932         rq->core->core_cookie = 0UL;
5933         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5934                 if (!core_clock_updated) {
5935                         update_rq_clock(rq->core);
5936                         core_clock_updated = true;
5937                 }
5938                 sched_core_account_forceidle(rq);
5939                 /* reset after accounting force idle */
5940                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5941                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5942                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5943                 need_sync = true;
5944                 fi_before = true;
5945         }
5946
5947         /*
5948          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5949          *
5950          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5951          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5952          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5953          *
5954          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5955          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5956          */
5957         rq->core->core_task_seq++;
5958
5959         /*
5960          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5961          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5962          */
5963         if (!need_sync) {
5964                 next = pick_task(rq);
5965                 if (!next->core_cookie) {
5966                         rq->core_pick = NULL;
5967                         /*
5968                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5969                          * unconstrained picks as well.
5970                          */
5971                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5972                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5973                         goto out_set_next;
5974                 }
5975         }
5976
5977         /*
5978          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5979          * amongst them.
5980          *
5981          * Tie-break prio towards the current CPU
5982          */
5983         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5984                 rq_i = cpu_rq(i);
5985
5986                 /*
5987                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5988                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5989                  * the core may also have been updated above.
5990                  */
5991                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5992                         update_rq_clock(rq_i);
5993
5994                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5995                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5996                         max = p;
5997         }
5998
5999         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6000
6001         /*
6002          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6003          * force idle.
6004          */
6005         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6006                 rq_i = cpu_rq(i);
6007                 p = rq_i->core_pick;
6008
6009                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6010                         p = NULL;
6011                         if (cookie)
6012                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6013                         if (!p)
6014                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6015                 }
6016
6017                 rq_i->core_pick = p;
6018
6019                 if (p == rq_i->idle) {
6020                         if (rq_i->nr_running) {
6021                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6022                                 if (!fi_before)
6023                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6024                         }
6025                 } else {
6026                         occ++;
6027                 }
6028         }
6029
6030         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6031                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6032                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6033         }
6034
6035         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6036         next = rq->core_pick;
6037         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6038
6039         /* Something should have been selected for current CPU */
6040         WARN_ON_ONCE(!next);
6041
6042         /*
6043          * Reschedule siblings
6044          *
6045          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6046          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6047          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6048          * non-matching user state.
6049          */
6050         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6051                 rq_i = cpu_rq(i);
6052
6053                 /*
6054                  * An online sibling might have gone offline before a task
6055                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6056                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6057                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6058                  * so ignore it.
6059                  */
6060                 if (!rq_i->core_pick)
6061                         continue;
6062
6063                 /*
6064                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6065                  * fi_before     fi      update?
6066                  *  0            0       1
6067                  *  0            1       1
6068                  *  1            0       1
6069                  *  1            1       0
6070                  */
6071                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6072                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6073
6074                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6075
6076                 if (i == cpu) {
6077                         rq_i->core_pick = NULL;
6078                         continue;
6079                 }
6080
6081                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6082                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6083
6084                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6085                         rq_i->core_pick = NULL;
6086                         continue;
6087                 }
6088
6089                 resched_curr(rq_i);
6090         }
6091
6092 out_set_next:
6093         set_next_task(rq, next);
6094 out:
6095         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6096                 queue_core_balance(rq);
6097
6098         return next;
6099 }
6100
6101 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6102 {
6103         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6104         struct task_struct *p;
6105         unsigned long cookie;
6106         bool success = false;
6107
6108         local_irq_disable();
6109         double_rq_lock(dst, src);
6110
6111         cookie = dst->core->core_cookie;
6112         if (!cookie)
6113                 goto unlock;
6114
6115         if (dst->curr != dst->idle)
6116                 goto unlock;
6117
6118         p = sched_core_find(src, cookie);
6119         if (p == src->idle)
6120                 goto unlock;
6121
6122         do {
6123                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6124                         goto next;
6125
6126                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6127                         goto next;
6128
6129                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6130                         goto next;
6131
6132                 deactivate_task(src, p, 0);
6133                 set_task_cpu(p, this);
6134                 activate_task(dst, p, 0);
6135
6136                 resched_curr(dst);
6137
6138                 success = true;
6139                 break;
6140
6141 next:
6142                 p = sched_core_next(p, cookie);
6143         } while (p);
6144
6145 unlock:
6146         double_rq_unlock(dst, src);
6147         local_irq_enable();
6148
6149         return success;
6150 }
6151
6152 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6153 {
6154         int i;
6155
6156         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6157                 if (i == cpu)
6158                         continue;
6159
6160                 if (need_resched())
6161                         break;
6162
6163                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6164                         return true;
6165         }
6166
6167         return false;
6168 }
6169
6170 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6171 {
6172         struct sched_domain *sd;
6173         int cpu = cpu_of(rq);
6174
6175         preempt_disable();
6176         rcu_read_lock();
6177         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6178         for_each_domain(cpu, sd) {
6179                 if (need_resched())
6180                         break;
6181
6182                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6183                         break;
6184         }
6185         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6186         rcu_read_unlock();
6187         preempt_enable();
6188 }
6189
6190 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
6191
6192 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6193 {
6194         if (!sched_core_enabled(rq))
6195                 return;
6196
6197         if (!rq->core->core_cookie)
6198                 return;
6199
6200         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6201                 return;
6202
6203         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6204 }
6205
6206 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6207 {
6208         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6210         unsigned long flags;
6211         int t;
6212
6213         sched_core_lock(cpu, &flags);
6214
6215         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6216
6217         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6218         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6219                 goto unlock;
6220
6221         /* find the leader */
6222         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6223                 if (t == cpu)
6224                         continue;
6225                 rq = cpu_rq(t);
6226                 if (rq->core == rq) {
6227                         core_rq = rq;
6228                         break;
6229                 }
6230         }
6231
6232         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6233                 goto unlock;
6234
6235         /* install and validate core_rq */
6236         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6237                 rq = cpu_rq(t);
6238
6239                 if (t == cpu)
6240                         rq->core = core_rq;
6241
6242                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6243         }
6244
6245 unlock:
6246         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6247 }
6248
6249 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6250 {
6251         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6253         unsigned long flags;
6254         int t;
6255
6256         sched_core_lock(cpu, &flags);
6257
6258         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6259         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6260                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6261                 goto unlock;
6262         }
6263
6264         /* if we're not the leader, nothing to do */
6265         if (rq->core != rq)
6266                 goto unlock;
6267
6268         /* find a new leader */
6269         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6270                 if (t == cpu)
6271                         continue;
6272                 core_rq = cpu_rq(t);
6273                 break;
6274         }
6275
6276         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6277                 goto unlock;
6278
6279         /* copy the shared state to the new leader */
6280         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6281         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6282         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6283         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6284         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6285         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6286
6287         /*
6288          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6289          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6290          * have a cookie.
6291          */
6292         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6293
6294         /* install new leader */
6295         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6296                 rq = cpu_rq(t);
6297                 rq->core = core_rq;
6298         }
6299
6300 unlock:
6301         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6302 }
6303
6304 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6305 {
6306         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6307
6308         if (rq->core != rq)
6309                 rq->core = rq;
6310 }
6311
6312 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6313
6314 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6315 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6316 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6317
6318 static struct task_struct *
6319 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6320 {
6321         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6322 }
6323
6324 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6325
6326 /*
6327  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6328  *
6329  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6330  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6331  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6332  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6333  */
6334 #define SM_NONE                 0x0
6335 #define SM_PREEMPT              0x1
6336 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6337
6338 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6339 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6340 #else
6341 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6342 #endif
6343
6344 /*
6345  * __schedule() is the main scheduler function.
6346  *
6347  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6348  *
6349  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6350  *
6351  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6352  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6353  *
6354  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6355  *      interrupt handler scheduler_tick().
6356  *
6357  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6358  *      task to the run-queue and that's it.
6359  *
6360  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6361  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6362  *      called on the nearest possible occasion:
6363  *
6364  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6365  *
6366  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6367  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6368  *           spin_unlock()!)
6369  *
6370  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6371  *           preemptible context
6372  *
6373  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6374  *         then at the next:
6375  *
6376  *          - cond_resched() call
6377  *          - explicit schedule() call
6378  *          - return from syscall or exception to user-space
6379  *          - return from interrupt-handler to user-space
6380  *
6381  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6382  */
6383 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6384 {
6385         struct task_struct *prev, *next;
6386         unsigned long *switch_count;
6387         unsigned long prev_state;
6388         struct rq_flags rf;
6389         struct rq *rq;
6390         int cpu;
6391
6392         cpu = smp_processor_id();
6393         rq = cpu_rq(cpu);
6394         prev = rq->curr;
6395
6396         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6397
6398         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6399                 hrtick_clear(rq);
6400
6401         local_irq_disable();
6402         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6403
6404         /*
6405          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6406          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6407          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6408          *
6409          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6410          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6411          *                                        wake_up_state(p, state)
6412          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6413          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6414          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6415          *
6416          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6417          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6418          */
6419         rq_lock(rq, &rf);
6420         smp_mb__after_spinlock();
6421
6422         /* Promote REQ to ACT */
6423         rq->clock_update_flags <<= 1;
6424         update_rq_clock(rq);
6425
6426         switch_count = &prev->nivcsw;
6427
6428         /*
6429          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6430          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6431          */
6432         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6433         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6434                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6435                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6436                 } else {
6437                         prev->sched_contributes_to_load =
6438                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6439                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6440                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6441
6442                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6443                                 rq->nr_uninterruptible++;
6444
6445                         /*
6446                          * __schedule()                 ttwu()
6447                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6448                          *   if (prev_state)                goto out;
6449                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6450                          *                                p->state = TASK_WAKING
6451                          *
6452                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6453                          *
6454                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6455                          */
6456                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6457
6458                         if (prev->in_iowait) {
6459                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6460                                 delayacct_blkio_start();
6461                         }
6462                 }
6463                 switch_count = &prev->nvcsw;
6464         }
6465
6466         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6467         clear_tsk_need_resched(prev);
6468         clear_preempt_need_resched();
6469 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6470         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6471 #endif
6472
6473         if (likely(prev != next)) {
6474                 rq->nr_switches++;
6475                 /*
6476                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6477                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6478                  */
6479                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6480                 /*
6481                  * The membarrier system call requires each architecture
6482                  * to have a full memory barrier after updating
6483                  * rq->curr, before returning to user-space.
6484                  *
6485                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6486                  * various architectures:
6487                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6488                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6489                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6490                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6491                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6492                  *   is a RELEASE barrier),
6493                  */
6494                 ++*switch_count;
6495
6496                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6497                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6498
6499                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6500
6501                 /* Also unlocks the rq: */
6502                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6503         } else {
6504                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6505
6506                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6507                 __balance_callbacks(rq);
6508                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6509         }
6510 }
6511
6512 void __noreturn do_task_dead(void)
6513 {
6514         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6515         set_special_state(TASK_DEAD);
6516
6517         /* Tell freezer to ignore us: */
6518         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6519
6520         __schedule(SM_NONE);
6521         BUG();
6522
6523         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6524         for (;;)
6525                 cpu_relax();
6526 }
6527
6528 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6529 {
6530         unsigned int task_flags;
6531
6532         if (task_is_running(tsk))
6533                 return;
6534
6535         task_flags = tsk->flags;
6536         /*
6537          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6538          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6539          */
6540         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6541                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6542                         wq_worker_sleeping(tsk);
6543                 else
6544                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6545         }
6546
6547         /*
6548          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6549          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6550          * already acquired.
6551          */
6552         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6553
6554         /*
6555          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6556          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6557          */
6558         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6559 }
6560
6561 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6562 {
6563         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6564                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6565                         wq_worker_running(tsk);
6566                 else
6567                         io_wq_worker_running(tsk);
6568         }
6569 }
6570
6571 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6572 {
6573         struct task_struct *tsk = current;
6574
6575         sched_submit_work(tsk);
6576         do {
6577                 preempt_disable();
6578                 __schedule(SM_NONE);
6579                 sched_preempt_enable_no_resched();
6580         } while (need_resched());
6581         sched_update_worker(tsk);
6582 }
6583 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6584
6585 /*
6586  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6587  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6588  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6589  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6590  * (schedule out non-voluntarily).
6591  *
6592  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6593  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6594  */
6595 void __sched schedule_idle(void)
6596 {
6597         /*
6598          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6599          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6600          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6601          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6602          * TASK_RUNNING state.
6603          */
6604         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6605         do {
6606                 __schedule(SM_NONE);
6607         } while (need_resched());
6608 }
6609
6610 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6611 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6612 {
6613         /*
6614          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6615          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6616          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6617          * we find a better solution.
6618          *
6619          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6620          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6621          * too frequently to make sense yet.
6622          */
6623         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6624         schedule();
6625         exception_exit(prev_state);
6626 }
6627 #endif
6628
6629 /**
6630  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6631  *
6632  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6633  */
6634 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6635 {
6636         sched_preempt_enable_no_resched();
6637         schedule();
6638         preempt_disable();
6639 }
6640
6641 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6642 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6643 {
6644         do {
6645                 preempt_disable();
6646                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6647                 sched_preempt_enable_no_resched();
6648         } while (need_resched());
6649 }
6650 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6651 #endif
6652
6653 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6654 {
6655         do {
6656                 /*
6657                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6658                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6659                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6660                  * by the function tracer will call this function again and
6661                  * cause infinite recursion.
6662                  *
6663                  * Preemption must be disabled here before the function
6664                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6665                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6666                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6667                  * which can also be traced by the function tracer.
6668                  */
6669                 preempt_disable_notrace();
6670                 preempt_latency_start(1);
6671                 __schedule(SM_PREEMPT);
6672                 preempt_latency_stop(1);
6673                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6674
6675                 /*
6676                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6677                  * between schedule and now.
6678                  */
6679         } while (need_resched());
6680 }
6681
6682 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6683 /*
6684  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6685  * off of preempt_enable.
6686  */
6687 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6688 {
6689         /*
6690          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6691          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6692          */
6693         if (likely(!preemptible()))
6694                 return;
6695         preempt_schedule_common();
6696 }
6697 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6698 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6699
6700 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6701 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6702 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6703 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6704 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6705 #endif
6706 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6707 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6708 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6709 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6710 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6711 {
6712         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6713                 return;
6714         preempt_schedule();
6715 }
6716 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6717 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6718 #endif
6719 #endif
6720
6721 /**
6722  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6723  *
6724  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6725  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6726  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6727  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6728  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6729  * to be called when the system is still in usermode.
6730  *
6731  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6732  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6733  * calling the scheduler.
6734  */
6735 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6736 {
6737         enum ctx_state prev_ctx;
6738
6739         if (likely(!preemptible()))
6740                 return;
6741
6742         do {
6743                 /*
6744                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6745                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6746                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6747                  * by the function tracer will call this function again and
6748                  * cause infinite recursion.
6749                  *
6750                  * Preemption must be disabled here before the function
6751                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6752                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6753                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6754                  * which can also be traced by the function tracer.
6755                  */
6756                 preempt_disable_notrace();
6757                 preempt_latency_start(1);
6758                 /*
6759                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6760                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6761                  * an infinite recursion.
6762                  */
6763                 prev_ctx = exception_enter();
6764                 __schedule(SM_PREEMPT);
6765                 exception_exit(prev_ctx);
6766
6767                 preempt_latency_stop(1);
6768                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6769         } while (need_resched());
6770 }
6771 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6772
6773 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6774 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6775 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6776 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6777 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6778 #endif
6779 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6780 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6781 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6782 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6783 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6784 {
6785         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6786                 return;
6787         preempt_schedule_notrace();
6788 }
6789 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6790 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6791 #endif
6792 #endif
6793
6794 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6795
6796 /*
6797  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6798  * off of irq context.
6799  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6800  * protect us against recursive calling from irq.
6801  */
6802 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6803 {
6804         enum ctx_state prev_state;
6805
6806         /* Catch callers which need to be fixed */
6807         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6808
6809         prev_state = exception_enter();
6810
6811         do {
6812                 preempt_disable();
6813                 local_irq_enable();
6814                 __schedule(SM_PREEMPT);
6815                 local_irq_disable();
6816                 sched_preempt_enable_no_resched();
6817         } while (need_resched());
6818
6819         exception_exit(prev_state);
6820 }
6821
6822 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6823                           void *key)
6824 {
6825         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6826         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6827 }
6828 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6829
6830 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6831 {
6832         if (dl_prio(prio))
6833                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6834         else if (rt_prio(prio))
6835                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6836         else
6837                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6838
6839         p->prio = prio;
6840 }
6841
6842 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6843
6844 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6845 {
6846         if (pi_task)
6847                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6848
6849         return prio;
6850 }
6851
6852 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6853 {
6854         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6855
6856         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6857 }
6858
6859 /*
6860  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6861  * @p: task to boost
6862  * @pi_task: donor task
6863  *
6864  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6865  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6866  *
6867  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6868  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6869  */
6870 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6871 {
6872         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6873                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6874         const struct sched_class *prev_class;
6875         struct rq_flags rf;
6876         struct rq *rq;
6877
6878         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6879         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6880
6881         /*
6882          * If nothing changed; bail early.
6883          */
6884         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6885                 return;
6886
6887         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6888         update_rq_clock(rq);
6889         /*
6890          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6891          * either lock.
6892          *
6893          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6894          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6895          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6896          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6897          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6898          */
6899         p->pi_top_task = pi_task;
6900
6901         /*
6902          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6903          */
6904         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6905                 goto out_unlock;
6906
6907         /*
6908          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6909          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6910          *
6911          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6912          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6913          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6914          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6915          * with interrupts disabled and will complete the lock
6916          * protected section without being interrupted. So there is no
6917          * real need to boost.
6918          */
6919         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6920                 WARN_ON(p != rq->curr);
6921                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6922                 goto out_unlock;
6923         }
6924
6925         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6926         oldprio = p->prio;
6927
6928         if (oldprio == prio)
6929                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6930
6931         prev_class = p->sched_class;
6932         queued = task_on_rq_queued(p);
6933         running = task_current(rq, p);
6934         if (queued)
6935                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6936         if (running)
6937                 put_prev_task(rq, p);
6938
6939         /*
6940          * Boosting condition are:
6941          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6942          *      --> -dl task blocks on mutex A
6943          *
6944          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6945          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6946          *          running task
6947          */
6948         if (dl_prio(prio)) {
6949                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6950                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6951                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6952                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6953                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6954                 } else {
6955                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6956                 }
6957         } else if (rt_prio(prio)) {
6958                 if (dl_prio(oldprio))
6959                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6960                 if (oldprio < prio)
6961                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6962         } else {
6963                 if (dl_prio(oldprio))
6964                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6965                 if (rt_prio(oldprio))
6966                         p->rt.timeout = 0;
6967         }
6968
6969         __setscheduler_prio(p, prio);
6970
6971         if (queued)
6972                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6973         if (running)
6974                 set_next_task(rq, p);
6975
6976         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6977 out_unlock:
6978         /* Avoid rq from going away on us: */
6979         preempt_disable();
6980
6981         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6982         __balance_callbacks(rq);
6983         raw_spin_rq_unlock(rq);
6984
6985         preempt_enable();
6986 }
6987 #else
6988 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6989 {
6990         return prio;
6991 }
6992 #endif
6993
6994 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6995 {
6996         bool queued, running;
6997         int old_prio;
6998         struct rq_flags rf;
6999         struct rq *rq;
7000
7001         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7002                 return;
7003         /*
7004          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7005          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7006          */
7007         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7008         update_rq_clock(rq);
7009
7010         /*
7011          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7012          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7013          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7014          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7015          */
7016         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7017                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7018                 goto out_unlock;
7019         }
7020         queued = task_on_rq_queued(p);
7021         running = task_current(rq, p);
7022         if (queued)
7023                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7024         if (running)
7025                 put_prev_task(rq, p);
7026
7027         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7028         set_load_weight(p, true);
7029         old_prio = p->prio;
7030         p->prio = effective_prio(p);
7031
7032         if (queued)
7033                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7034         if (running)
7035                 set_next_task(rq, p);
7036
7037         /*
7038          * If the task increased its priority or is running and
7039          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7040          */
7041         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7042
7043 out_unlock:
7044         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7045 }
7046 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7047
7048 /*
7049  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7050  *
7051  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7052  *
7053  * @p: task
7054  * @nice: nice value
7055  */
7056 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7057 {
7058         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7059         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7060
7061         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7062 }
7063
7064 /*
7065  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7066  * @p: task
7067  * @nice: nice value
7068  */
7069 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7070 {
7071         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7072 }
7073
7074 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7075
7076 /*
7077  * sys_nice - change the priority of the current process.
7078  * @increment: priority increment
7079  *
7080  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7081  * does similar things.
7082  */
7083 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7084 {
7085         long nice, retval;
7086
7087         /*
7088          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7089          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7090          * and we have a single winner.
7091          */
7092         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7093         nice = task_nice(current) + increment;
7094
7095         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7096         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7097                 return -EPERM;
7098
7099         retval = security_task_setnice(current, nice);
7100         if (retval)
7101                 return retval;
7102
7103         set_user_nice(current, nice);
7104         return 0;
7105 }
7106
7107 #endif
7108
7109 /**
7110  * task_prio - return the priority value of a given task.
7111  * @p: the task in question.
7112  *
7113  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7114  *
7115  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7116  *
7117  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7118  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7119  * deadline                     -101             -1           0
7120  */
7121 int task_prio(const struct task_struct *p)
7122 {
7123         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7124 }
7125
7126 /**
7127  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7128  * @cpu: the processor in question.
7129  *
7130  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7131  */
7132 int idle_cpu(int cpu)
7133 {
7134         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7135
7136         if (rq->curr != rq->idle)
7137                 return 0;
7138
7139         if (rq->nr_running)
7140                 return 0;
7141
7142 #ifdef CONFIG_SMP
7143         if (rq->ttwu_pending)
7144                 return 0;
7145 #endif
7146
7147         return 1;
7148 }
7149
7150 /**
7151  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7152  * @cpu: the CPU in question.
7153  *
7154  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7155  */
7156 int available_idle_cpu(int cpu)
7157 {
7158         if (!idle_cpu(cpu))
7159                 return 0;
7160
7161         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7162                 return 0;
7163
7164         return 1;
7165 }
7166
7167 /**
7168  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7169  * @cpu: the processor in question.
7170  *
7171  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7172  */
7173 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7174 {
7175         return cpu_rq(cpu)->idle;
7176 }
7177
7178 #ifdef CONFIG_SMP
7179 /*
7180  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7181  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7182  *
7183  * The scheduler tracks the following metrics:
7184  *
7185  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7186  *   cpu_bw_dl()
7187  *
7188  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7189  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7190  *
7191  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7192  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7193  * in the irq utilization.
7194  *
7195  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7196  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7197  * required to meet deadlines.
7198  */
7199 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7200                                  enum cpu_util_type type,
7201                                  struct task_struct *p)
7202 {
7203         unsigned long dl_util, util, irq, max;
7204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7205
7206         max = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7207
7208         if (!uclamp_is_used() &&
7209             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7210                 return max;
7211         }
7212
7213         /*
7214          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7215          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7216          * update_irq_load_avg().
7217          */
7218         irq = cpu_util_irq(rq);
7219         if (unlikely(irq >= max))
7220                 return max;
7221
7222         /*
7223          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7224          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7225          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7226          * to obtain the CPU's actual utilization.
7227          *
7228          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7229          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7230          * tasks.
7231          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7232          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7233          */
7234         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7235         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7236                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7237
7238         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7239
7240         /*
7241          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7242          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7243          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7244          * that we select f_max when there is no idle time.
7245          *
7246          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7247          * saturation when we should -- something for later.
7248          */
7249         if (util + dl_util >= max)
7250                 return max;
7251
7252         /*
7253          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7254          * include util_dl and ignore dl_bw.
7255          */
7256         if (type == ENERGY_UTIL)
7257                 util += dl_util;
7258
7259         /*
7260          * There is still idle time; further improve the number by using the
7261          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7262          * need to scale the task numbers:
7263          *
7264          *              max - irq
7265          *   U' = irq + --------- * U
7266          *                 max
7267          */
7268         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7269         util += irq;
7270
7271         /*
7272          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7273          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7274          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7275          * periods of time.
7276          *
7277          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7278          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7279          * an interface. So, we only do the latter for now.
7280          */
7281         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7282                 util += cpu_bw_dl(rq);
7283
7284         return min(max, util);
7285 }
7286
7287 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7288 {
7289         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), ENERGY_UTIL, NULL);
7290 }
7291 #endif /* CONFIG_SMP */
7292
7293 /**
7294  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7295  * @pid: the pid in question.
7296  *
7297  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7298  */
7299 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7300 {
7301         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7302 }
7303
7304 /*
7305  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7306  * it calls know not to change it.
7307  */
7308 #define SETPARAM_POLICY -1
7309
7310 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7311                 const struct sched_attr *attr)
7312 {
7313         int policy = attr->sched_policy;
7314
7315         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7316                 policy = p->policy;
7317
7318         p->policy = policy;
7319
7320         if (dl_policy(policy))
7321                 __setparam_dl(p, attr);
7322         else if (fair_policy(policy))
7323                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7324
7325         /*
7326          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7327          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7328          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7329          */
7330         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7331         p->normal_prio = normal_prio(p);
7332         set_load_weight(p, true);
7333 }
7334
7335 /*
7336  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7337  */
7338 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7339 {
7340         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7341         bool match;
7342
7343         rcu_read_lock();
7344         pcred = __task_cred(p);
7345         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7346                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7347         rcu_read_unlock();
7348         return match;
7349 }
7350
7351 /*
7352  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7353  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7354  * event on permitted non-privileged operations:
7355  */
7356 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7357                                          const struct sched_attr *attr,
7358                                          int policy, int reset_on_fork)
7359 {
7360         if (fair_policy(policy)) {
7361                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7362                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7363                         goto req_priv;
7364         }
7365
7366         if (rt_policy(policy)) {
7367                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7368
7369                 /* Can't set/change the rt policy: */
7370                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7371                         goto req_priv;
7372
7373                 /* Can't increase priority: */
7374                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7375                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7376                         goto req_priv;
7377         }
7378
7379         /*
7380          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7381          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7382          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7383          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7384          */
7385         if (dl_policy(policy))
7386                 goto req_priv;
7387
7388         /*
7389          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7390          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7391          */
7392         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7393                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7394                         goto req_priv;
7395         }
7396
7397         /* Can't change other user's priorities: */
7398         if (!check_same_owner(p))
7399                 goto req_priv;
7400
7401         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7402         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7403                 goto req_priv;
7404
7405         return 0;
7406
7407 req_priv:
7408         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7409                 return -EPERM;
7410
7411         return 0;
7412 }
7413
7414 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7415                                 const struct sched_attr *attr,
7416                                 bool user, bool pi)
7417 {
7418         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7419         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7420         const struct sched_class *prev_class;
7421         struct callback_head *head;
7422         struct rq_flags rf;
7423         int reset_on_fork;
7424         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7425         struct rq *rq;
7426
7427         /* The pi code expects interrupts enabled */
7428         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7429 recheck:
7430         /* Double check policy once rq lock held: */
7431         if (policy < 0) {
7432                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7433                 policy = oldpolicy = p->policy;
7434         } else {
7435                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7436
7437                 if (!valid_policy(policy))
7438                         return -EINVAL;
7439         }
7440
7441         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7442                 return -EINVAL;
7443
7444         /*
7445          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7446          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7447          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7448          */
7449         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7450                 return -EINVAL;
7451         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7452             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7453                 return -EINVAL;
7454
7455         if (user) {
7456                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7457                 if (retval)
7458                         return retval;
7459
7460                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7461                         return -EINVAL;
7462
7463                 retval = security_task_setscheduler(p);
7464                 if (retval)
7465                         return retval;
7466         }
7467
7468         /* Update task specific "requested" clamps */
7469         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7470                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7471                 if (retval)
7472                         return retval;
7473         }
7474
7475         if (pi)
7476                 cpuset_read_lock();
7477
7478         /*
7479          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7480          * changing the priority of the task:
7481          *
7482          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7483          * runqueue lock must be held.
7484          */
7485         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7486         update_rq_clock(rq);
7487
7488         /*
7489          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7490          */
7491         if (p == rq->stop) {
7492                 retval = -EINVAL;
7493                 goto unlock;
7494         }
7495
7496         /*
7497          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7498          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7499          */
7500         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7501                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7502                         goto change;
7503                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7504                         goto change;
7505                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7506                         goto change;
7507                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7508                         goto change;
7509
7510                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7511                 retval = 0;
7512                 goto unlock;
7513         }
7514 change:
7515
7516         if (user) {
7517 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7518                 /*
7519                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7520                  * assigned.
7521                  */
7522                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7523                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7524                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7525                         retval = -EPERM;
7526                         goto unlock;
7527                 }
7528 #endif
7529 #ifdef CONFIG_SMP
7530                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7531                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7532                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7533
7534                         /*
7535                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7536                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7537                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7538                          */
7539                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7540                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7541                                 retval = -EPERM;
7542                                 goto unlock;
7543                         }
7544                 }
7545 #endif
7546         }
7547
7548         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7549         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7550                 policy = oldpolicy = -1;
7551                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7552                 if (pi)
7553                         cpuset_read_unlock();
7554                 goto recheck;
7555         }
7556
7557         /*
7558          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7559          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7560          * is available.
7561          */
7562         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7563                 retval = -EBUSY;
7564                 goto unlock;
7565         }
7566
7567         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7568         oldprio = p->prio;
7569
7570         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7571         if (pi) {
7572                 /*
7573                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7574                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7575                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7576                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7577                  * itself.
7578                  */
7579                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7580                 if (newprio == oldprio)
7581                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7582         }
7583
7584         queued = task_on_rq_queued(p);
7585         running = task_current(rq, p);
7586         if (queued)
7587                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7588         if (running)
7589                 put_prev_task(rq, p);
7590
7591         prev_class = p->sched_class;
7592
7593         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7594                 __setscheduler_params(p, attr);
7595                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7596         }
7597         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7598
7599         if (queued) {
7600                 /*
7601                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7602                  * increased (user space view).
7603                  */
7604                 if (oldprio < p->prio)
7605                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7606
7607                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7608         }
7609         if (running)
7610                 set_next_task(rq, p);
7611
7612         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7613
7614         /* Avoid rq from going away on us: */
7615         preempt_disable();
7616         head = splice_balance_callbacks(rq);
7617         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7618
7619         if (pi) {
7620                 cpuset_read_unlock();
7621                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7622         }
7623
7624         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7625         balance_callbacks(rq, head);
7626         preempt_enable();
7627
7628         return 0;
7629
7630 unlock:
7631         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7632         if (pi)
7633                 cpuset_read_unlock();
7634         return retval;
7635 }
7636
7637 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7638                                const struct sched_param *param, bool check)
7639 {
7640         struct sched_attr attr = {
7641                 .sched_policy   = policy,
7642                 .sched_priority = param->sched_priority,
7643                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7644         };
7645
7646         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7647         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7648                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7649                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7650                 attr.sched_policy = policy;
7651         }
7652
7653         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7654 }
7655 /**
7656  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7657  * @p: the task in question.
7658  * @policy: new policy.
7659  * @param: structure containing the new RT priority.
7660  *
7661  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7662  *
7663  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7664  *
7665  * NOTE that the task may be already dead.
7666  */
7667 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7668                        const struct sched_param *param)
7669 {
7670         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7671 }
7672
7673 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7674 {
7675         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7676 }
7677
7678 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7679 {
7680         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7681 }
7682 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7683
7684 /**
7685  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7686  * @p: the task in question.
7687  * @policy: new policy.
7688  * @param: structure containing the new RT priority.
7689  *
7690  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7691  * current context has permission.  For example, this is needed in
7692  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7693  * but our caller might not have that capability.
7694  *
7695  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7696  */
7697 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7698                                const struct sched_param *param)
7699 {
7700         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7701 }
7702
7703 /*
7704  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7705  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7706  * be doing.
7707  *
7708  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7709  *
7710  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7711  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7712  * and smash them together and still expect them to work.
7713  *
7714  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7715  *
7716  *   MAX_RT_PRIO / 2
7717  *
7718  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7719  * know enough information to make a sensible choice.
7720  */
7721 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7722 {
7723         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7724         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7725 }
7726 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7727
7728 /*
7729  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7730  */
7731 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7732 {
7733         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7734         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7735 }
7736 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7737
7738 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7739 {
7740         struct sched_attr attr = {
7741                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7742                 .sched_nice = nice,
7743         };
7744         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7745 }
7746 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7747
7748 static int
7749 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7750 {
7751         struct sched_param lparam;
7752         struct task_struct *p;
7753         int retval;
7754
7755         if (!param || pid < 0)
7756                 return -EINVAL;
7757         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7758                 return -EFAULT;
7759
7760         rcu_read_lock();
7761         retval = -ESRCH;
7762         p = find_process_by_pid(pid);
7763         if (likely(p))
7764                 get_task_struct(p);
7765         rcu_read_unlock();
7766
7767         if (likely(p)) {
7768                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7769                 put_task_struct(p);
7770         }
7771
7772         return retval;
7773 }
7774
7775 /*
7776  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7777  */
7778 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7779 {
7780         u32 size;
7781         int ret;
7782
7783         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7784         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7785
7786         ret = get_user(size, &uattr->size);
7787         if (ret)
7788                 return ret;
7789
7790         /* ABI compatibility quirk: */
7791         if (!size)
7792                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7793         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7794                 goto err_size;
7795
7796         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7797         if (ret) {
7798                 if (ret == -E2BIG)
7799                         goto err_size;
7800                 return ret;
7801         }
7802
7803         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7804             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7805                 return -EINVAL;
7806
7807         /*
7808          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7809          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7810          */
7811         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7812
7813         return 0;
7814
7815 err_size:
7816         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7817         return -E2BIG;
7818 }
7819
7820 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7821 {
7822         if (task_has_dl_policy(p))
7823                 __getparam_dl(p, attr);
7824         else if (task_has_rt_policy(p))
7825                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7826         else
7827                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7828 }
7829
7830 /**
7831  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7832  * @pid: the pid in question.
7833  * @policy: new policy.
7834  * @param: structure containing the new RT priority.
7835  *
7836  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7837  */
7838 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7839 {
7840         if (policy < 0)
7841                 return -EINVAL;
7842
7843         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7844 }
7845
7846 /**
7847  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7848  * @pid: the pid in question.
7849  * @param: structure containing the new RT priority.
7850  *
7851  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7852  */
7853 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7854 {
7855         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7856 }
7857
7858 /**
7859  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7860  * @pid: the pid in question.
7861  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7862  * @flags: for future extension.
7863  */
7864 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7865                                unsigned int, flags)
7866 {
7867         struct sched_attr attr;
7868         struct task_struct *p;
7869         int retval;
7870
7871         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7872                 return -EINVAL;
7873
7874         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7875         if (retval)
7876                 return retval;
7877
7878         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7879                 return -EINVAL;
7880         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7881                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7882
7883         rcu_read_lock();
7884         retval = -ESRCH;
7885         p = find_process_by_pid(pid);
7886         if (likely(p))
7887                 get_task_struct(p);
7888         rcu_read_unlock();
7889
7890         if (likely(p)) {
7891                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7892                         get_params(p, &attr);
7893                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7894                 put_task_struct(p);
7895         }
7896
7897         return retval;
7898 }
7899
7900 /**
7901  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7902  * @pid: the pid in question.
7903  *
7904  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7905  * code.
7906  */
7907 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7908 {
7909         struct task_struct *p;
7910         int retval;
7911
7912         if (pid < 0)
7913                 return -EINVAL;
7914
7915         retval = -ESRCH;
7916         rcu_read_lock();
7917         p = find_process_by_pid(pid);
7918         if (p) {
7919                 retval = security_task_getscheduler(p);
7920                 if (!retval)
7921                         retval = p->policy
7922                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7923         }
7924         rcu_read_unlock();
7925         return retval;
7926 }
7927
7928 /**
7929  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7930  * @pid: the pid in question.
7931  * @param: structure containing the RT priority.
7932  *
7933  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7934  * code.
7935  */
7936 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7937 {
7938         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7939         struct task_struct *p;
7940         int retval;
7941
7942         if (!param || pid < 0)
7943                 return -EINVAL;
7944
7945         rcu_read_lock();
7946         p = find_process_by_pid(pid);
7947         retval = -ESRCH;
7948         if (!p)
7949                 goto out_unlock;
7950
7951         retval = security_task_getscheduler(p);
7952         if (retval)
7953                 goto out_unlock;
7954
7955         if (task_has_rt_policy(p))
7956                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7957         rcu_read_unlock();
7958
7959         /*
7960          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7961          */
7962         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7963
7964         return retval;
7965
7966 out_unlock:
7967         rcu_read_unlock();
7968         return retval;
7969 }
7970
7971 /*
7972  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7973  * than what user-space knows about) to user-space.
7974  *
7975  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7976  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7977  * have the same size.
7978  */
7979 static int
7980 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7981                         struct sched_attr *kattr,
7982                         unsigned int usize)
7983 {
7984         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7985
7986         if (!access_ok(uattr, usize))
7987                 return -EFAULT;
7988
7989         /*
7990          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7991          *
7992          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7993          *
7994          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7995          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7996          *
7997          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7998          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7999          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8000          * which is set to ksize in this case.
8001          */
8002         kattr->size = min(usize, ksize);
8003
8004         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8005                 return -EFAULT;
8006
8007         return 0;
8008 }
8009
8010 /**
8011  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8012  * @pid: the pid in question.
8013  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8014  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8015  * @flags: for future extension.
8016  */
8017 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8018                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8019 {
8020         struct sched_attr kattr = { };
8021         struct task_struct *p;
8022         int retval;
8023
8024         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8025             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8026                 return -EINVAL;
8027
8028         rcu_read_lock();
8029         p = find_process_by_pid(pid);
8030         retval = -ESRCH;
8031         if (!p)
8032                 goto out_unlock;
8033
8034         retval = security_task_getscheduler(p);
8035         if (retval)
8036                 goto out_unlock;
8037
8038         kattr.sched_policy = p->policy;
8039         if (p->sched_reset_on_fork)
8040                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8041         get_params(p, &kattr);
8042         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8043
8044 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8045         /*
8046          * This could race with another potential updater, but this is fine
8047          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8048          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8049          */
8050         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8051         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8052 #endif
8053
8054         rcu_read_unlock();
8055
8056         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8057
8058 out_unlock:
8059         rcu_read_unlock();
8060         return retval;
8061 }
8062
8063 #ifdef CONFIG_SMP
8064 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8065 {
8066         int ret = 0;
8067
8068         /*
8069          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8070          * disabled then we don't care about affinity changes.
8071          */
8072         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8073                 return 0;
8074
8075         /*
8076          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8077          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8078          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8079          * root_domain.
8080          */
8081         rcu_read_lock();
8082         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8083                 ret = -EBUSY;
8084         rcu_read_unlock();
8085         return ret;
8086 }
8087 #endif
8088
8089 static int
8090 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8091 {
8092         int retval;
8093         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8094
8095         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8096                 return -ENOMEM;
8097
8098         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8099                 retval = -ENOMEM;
8100                 goto out_free_cpus_allowed;
8101         }
8102
8103         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8104         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
8105
8106         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8107         if (retval)
8108                 goto out_free_new_mask;
8109 again:
8110         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8111         if (retval)
8112                 goto out_free_new_mask;
8113
8114         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8115         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8116                 /*
8117                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8118                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8119                  */
8120                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8121                 goto again;
8122         }
8123
8124 out_free_new_mask:
8125         free_cpumask_var(new_mask);
8126 out_free_cpus_allowed:
8127         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8128         return retval;
8129 }
8130
8131 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8132 {
8133         struct task_struct *p;
8134         int retval;
8135
8136         rcu_read_lock();
8137
8138         p = find_process_by_pid(pid);
8139         if (!p) {
8140                 rcu_read_unlock();
8141                 return -ESRCH;
8142         }
8143
8144         /* Prevent p going away */
8145         get_task_struct(p);
8146         rcu_read_unlock();
8147
8148         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8149                 retval = -EINVAL;
8150                 goto out_put_task;
8151         }
8152
8153         if (!check_same_owner(p)) {
8154                 rcu_read_lock();
8155                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8156                         rcu_read_unlock();
8157                         retval = -EPERM;
8158                         goto out_put_task;
8159                 }
8160                 rcu_read_unlock();
8161         }
8162
8163         retval = security_task_setscheduler(p);
8164         if (retval)
8165                 goto out_put_task;
8166
8167         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8168 out_put_task:
8169         put_task_struct(p);
8170         return retval;
8171 }
8172
8173 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8174                              struct cpumask *new_mask)
8175 {
8176         if (len < cpumask_size())
8177                 cpumask_clear(new_mask);
8178         else if (len > cpumask_size())
8179                 len = cpumask_size();
8180
8181         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8182 }
8183
8184 /**
8185  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8186  * @pid: pid of the process
8187  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8188  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8189  *
8190  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8191  */
8192 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8193                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8194 {
8195         cpumask_var_t new_mask;
8196         int retval;
8197
8198         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8199                 return -ENOMEM;
8200
8201         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8202         if (retval == 0)
8203                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8204         free_cpumask_var(new_mask);
8205         return retval;
8206 }
8207
8208 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8209 {
8210         struct task_struct *p;
8211         unsigned long flags;
8212         int retval;
8213
8214         rcu_read_lock();
8215
8216         retval = -ESRCH;
8217         p = find_process_by_pid(pid);
8218         if (!p)
8219                 goto out_unlock;
8220
8221         retval = security_task_getscheduler(p);
8222         if (retval)
8223                 goto out_unlock;
8224
8225         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8226         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8227         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8228
8229 out_unlock:
8230         rcu_read_unlock();
8231
8232         return retval;
8233 }
8234
8235 /**
8236  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8237  * @pid: pid of the process
8238  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8239  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8240  *
8241  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8242  * error code otherwise.
8243  */
8244 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8245                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8246 {
8247         int ret;
8248         cpumask_var_t mask;
8249
8250         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8251                 return -EINVAL;
8252         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8253                 return -EINVAL;
8254
8255         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8256                 return -ENOMEM;
8257
8258         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8259         if (ret == 0) {
8260                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8261
8262                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8263                         ret = -EFAULT;
8264                 else
8265                         ret = retlen;
8266         }
8267         free_cpumask_var(mask);
8268
8269         return ret;
8270 }
8271
8272 static void do_sched_yield(void)
8273 {
8274         struct rq_flags rf;
8275         struct rq *rq;
8276
8277         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8278
8279         schedstat_inc(rq->yld_count);
8280         current->sched_class->yield_task(rq);
8281
8282         preempt_disable();
8283         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8284         sched_preempt_enable_no_resched();
8285
8286         schedule();
8287 }
8288
8289 /**
8290  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8291  *
8292  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8293  * other threads running on this CPU then this function will return.
8294  *
8295  * Return: 0.
8296  */
8297 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8298 {
8299         do_sched_yield();
8300         return 0;
8301 }
8302
8303 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8304 int __sched __cond_resched(void)
8305 {
8306         if (should_resched(0)) {
8307                 preempt_schedule_common();
8308                 return 1;
8309         }
8310         /*
8311          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8312          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8313          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8314          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8315          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8316          * processes executing in kernel context might never report an
8317          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8318          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8319          * is in urgent need of one.
8320          */
8321 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8322         rcu_all_qs();
8323 #endif
8324         return 0;
8325 }
8326 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8327 #endif
8328
8329 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8330 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8331 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8332 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8333 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8334 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8335
8336 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8337 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8338 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8339 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8340 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8341 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8342 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8343 {
8344         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8345                 return 0;
8346         return __cond_resched();
8347 }
8348 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8349
8350 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8351 int __sched dynamic_might_resched(void)
8352 {
8353         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8354                 return 0;
8355         return __cond_resched();
8356 }
8357 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8358 #endif
8359 #endif
8360
8361 /*
8362  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8363  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8364  *
8365  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8366  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8367  * spin_unlock(), once by hand).
8368  */
8369 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8370 {
8371         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8372         int ret = 0;
8373
8374         lockdep_assert_held(lock);
8375
8376         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8377                 spin_unlock(lock);
8378                 if (!_cond_resched())
8379                         cpu_relax();
8380                 ret = 1;
8381                 spin_lock(lock);
8382         }
8383         return ret;
8384 }
8385 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8386
8387 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8388 {
8389         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8390         int ret = 0;
8391
8392         lockdep_assert_held_read(lock);
8393
8394         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8395                 read_unlock(lock);
8396                 if (!_cond_resched())
8397                         cpu_relax();
8398                 ret = 1;
8399                 read_lock(lock);
8400         }
8401         return ret;
8402 }
8403 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8404
8405 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8406 {
8407         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8408         int ret = 0;
8409
8410         lockdep_assert_held_write(lock);
8411
8412         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8413                 write_unlock(lock);
8414                 if (!_cond_resched())
8415                         cpu_relax();
8416                 ret = 1;
8417                 write_lock(lock);
8418         }
8419         return ret;
8420 }
8421 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8422
8423 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8424
8425 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8426 #include <linux/entry-common.h>
8427 #endif
8428
8429 /*
8430  * SC:cond_resched
8431  * SC:might_resched
8432  * SC:preempt_schedule
8433  * SC:preempt_schedule_notrace
8434  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8435  *
8436  *
8437  * NONE:
8438  *   cond_resched               <- __cond_resched
8439  *   might_resched              <- RET0
8440  *   preempt_schedule           <- NOP
8441  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8442  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8443  *
8444  * VOLUNTARY:
8445  *   cond_resched               <- __cond_resched
8446  *   might_resched              <- __cond_resched
8447  *   preempt_schedule           <- NOP
8448  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8449  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8450  *
8451  * FULL:
8452  *   cond_resched               <- RET0
8453  *   might_resched              <- RET0
8454  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8455  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8456  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8457  */
8458
8459 enum {
8460         preempt_dynamic_undefined = -1,
8461         preempt_dynamic_none,
8462         preempt_dynamic_voluntary,
8463         preempt_dynamic_full,
8464 };
8465
8466 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8467
8468 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8469 {
8470         if (!strcmp(str, "none"))
8471                 return preempt_dynamic_none;
8472
8473         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8474                 return preempt_dynamic_voluntary;
8475
8476         if (!strcmp(str, "full"))
8477                 return preempt_dynamic_full;
8478
8479         return -EINVAL;
8480 }
8481
8482 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8483 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8484 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8485 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8486 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8487 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8488 #else
8489 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8490 #endif
8491
8492 void sched_dynamic_update(int mode)
8493 {
8494         /*
8495          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8496          * the ZERO state, which is invalid.
8497          */
8498         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8499         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8500         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8501         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8502         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8503
8504         switch (mode) {
8505         case preempt_dynamic_none:
8506                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8507                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8508                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8509                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8510                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8511                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8512                 break;
8513
8514         case preempt_dynamic_voluntary:
8515                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8516                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8517                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8518                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8519                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8520                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8521                 break;
8522
8523         case preempt_dynamic_full:
8524                 preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8525                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8526                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8527                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8528                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8529                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8530                 break;
8531         }
8532
8533         preempt_dynamic_mode = mode;
8534 }
8535
8536 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8537 {
8538         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8539         if (mode < 0) {
8540                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8541                 return 0;
8542         }
8543
8544         sched_dynamic_update(mode);
8545         return 1;
8546 }
8547 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8548
8549 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8550 {
8551         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8552                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8553                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8554                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8555                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8556                 } else {
8557                         /* Default static call setting, nothing to do */
8558                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8559                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8560                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8561                 }
8562         }
8563 }
8564
8565 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8566         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8567         {                                                                        \
8568                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8569                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8570         }                                                                        \
8571         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8572
8573 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8574 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8575 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8576
8577 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8578
8579 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8580
8581 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8582
8583 /**
8584  * yield - yield the current processor to other threads.
8585  *
8586  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8587  *
8588  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8589  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8590  * it, it's already broken.
8591  *
8592  * Typical broken usage is:
8593  *
8594  * while (!event)
8595  *      yield();
8596  *
8597  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8598  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8599  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8600  *
8601  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8602  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8603  * If you still want to use yield(), do not!
8604  */
8605 void __sched yield(void)
8606 {
8607         set_current_state(TASK_RUNNING);
8608         do_sched_yield();
8609 }
8610 EXPORT_SYMBOL(yield);
8611
8612 /**
8613  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8614  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8615  * processor it's on.
8616  * @p: target task
8617  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8618  *
8619  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8620  * can't go away on us before we can do any checks.
8621  *
8622  * Return:
8623  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8624  *      false (0) if we failed to boost the target.
8625  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8626  */
8627 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8628 {
8629         struct task_struct *curr = current;
8630         struct rq *rq, *p_rq;
8631         unsigned long flags;
8632         int yielded = 0;
8633
8634         local_irq_save(flags);
8635         rq = this_rq();
8636
8637 again:
8638         p_rq = task_rq(p);
8639         /*
8640          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8641          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8642          */
8643         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8644                 yielded = -ESRCH;
8645                 goto out_irq;
8646         }
8647
8648         double_rq_lock(rq, p_rq);
8649         if (task_rq(p) != p_rq) {
8650                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8651                 goto again;
8652         }
8653
8654         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8655                 goto out_unlock;
8656
8657         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8658                 goto out_unlock;
8659
8660         if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8661                 goto out_unlock;
8662
8663         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8664         if (yielded) {
8665                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8666                 /*
8667                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8668                  * fairness.
8669                  */
8670                 if (preempt && rq != p_rq)
8671                         resched_curr(p_rq);
8672         }
8673
8674 out_unlock:
8675         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8676 out_irq:
8677         local_irq_restore(flags);
8678
8679         if (yielded > 0)
8680                 schedule();
8681
8682         return yielded;
8683 }
8684 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8685
8686 int io_schedule_prepare(void)
8687 {
8688         int old_iowait = current->in_iowait;
8689
8690         current->in_iowait = 1;
8691         blk_flush_plug(current->plug, true);
8692         return old_iowait;
8693 }
8694
8695 void io_schedule_finish(int token)
8696 {
8697         current->in_iowait = token;
8698 }
8699
8700 /*
8701  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8702  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8703  */
8704 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8705 {
8706         int token;
8707         long ret;
8708
8709         token = io_schedule_prepare();
8710         ret = schedule_timeout(timeout);
8711         io_schedule_finish(token);
8712
8713         return ret;
8714 }
8715 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8716
8717 void __sched io_schedule(void)
8718 {
8719         int token;
8720
8721         token = io_schedule_prepare();
8722         schedule();
8723         io_schedule_finish(token);
8724 }
8725 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8726
8727 /**
8728  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8729  * @policy: scheduling class.
8730  *
8731  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8732  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8733  * On failure, a negative error code is returned.
8734  */
8735 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8736 {
8737         int ret = -EINVAL;
8738
8739         switch (policy) {
8740         case SCHED_FIFO:
8741         case SCHED_RR:
8742                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8743                 break;
8744         case SCHED_DEADLINE:
8745         case SCHED_NORMAL:
8746         case SCHED_BATCH:
8747         case SCHED_IDLE:
8748                 ret = 0;
8749                 break;
8750         }
8751         return ret;
8752 }
8753
8754 /**
8755  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8756  * @policy: scheduling class.
8757  *
8758  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8759  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8760  * On failure, a negative error code is returned.
8761  */
8762 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8763 {
8764         int ret = -EINVAL;
8765
8766         switch (policy) {
8767         case SCHED_FIFO:
8768         case SCHED_RR:
8769                 ret = 1;
8770                 break;
8771         case SCHED_DEADLINE:
8772         case SCHED_NORMAL:
8773         case SCHED_BATCH:
8774         case SCHED_IDLE:
8775                 ret = 0;
8776         }
8777         return ret;
8778 }
8779
8780 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8781 {
8782         struct task_struct *p;
8783         unsigned int time_slice;
8784         struct rq_flags rf;
8785         struct rq *rq;
8786         int retval;
8787
8788         if (pid < 0)
8789                 return -EINVAL;
8790
8791         retval = -ESRCH;
8792         rcu_read_lock();
8793         p = find_process_by_pid(pid);
8794         if (!p)
8795                 goto out_unlock;
8796
8797         retval = security_task_getscheduler(p);
8798         if (retval)
8799                 goto out_unlock;
8800
8801         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8802         time_slice = 0;
8803         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8804                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8805         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8806
8807         rcu_read_unlock();
8808         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8809         return 0;
8810
8811 out_unlock:
8812         rcu_read_unlock();
8813         return retval;
8814 }
8815
8816 /**
8817  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8818  * @pid: pid of the process.
8819  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8820  *
8821  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8822  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8823  *
8824  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8825  * an error code.
8826  */
8827 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8828                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8829 {
8830         struct timespec64 t;
8831         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8832
8833         if (retval == 0)
8834                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8835
8836         return retval;
8837 }
8838
8839 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8840 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8841                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8842 {
8843         struct timespec64 t;
8844         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8845
8846         if (retval == 0)
8847                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8848         return retval;
8849 }
8850 #endif
8851
8852 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8853 {
8854         unsigned long free = 0;
8855         int ppid;
8856
8857         if (!try_get_task_stack(p))
8858                 return;
8859
8860         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8861
8862         if (task_is_running(p))
8863                 pr_cont("  running task    ");
8864 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8865         free = stack_not_used(p);
8866 #endif
8867         ppid = 0;
8868         rcu_read_lock();
8869         if (pid_alive(p))
8870                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8871         rcu_read_unlock();
8872         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
8873                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8874                 read_task_thread_flags(p));
8875
8876         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8877         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8878         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8879         put_task_stack(p);
8880 }
8881 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8882
8883 static inline bool
8884 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8885 {
8886         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8887
8888         /* no filter, everything matches */
8889         if (!state_filter)
8890                 return true;
8891
8892         /* filter, but doesn't match */
8893         if (!(state & state_filter))
8894                 return false;
8895
8896         /*
8897          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8898          * TASK_KILLABLE).
8899          */
8900         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
8901                 return false;
8902
8903         return true;
8904 }
8905
8906
8907 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8908 {
8909         struct task_struct *g, *p;
8910
8911         rcu_read_lock();
8912         for_each_process_thread(g, p) {
8913                 /*
8914                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8915                  * console might take a lot of time:
8916                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8917                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8918                  * an IPI.
8919                  */
8920                 touch_nmi_watchdog();
8921                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8922                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8923                         sched_show_task(p);
8924         }
8925
8926 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8927         if (!state_filter)
8928                 sysrq_sched_debug_show();
8929 #endif
8930         rcu_read_unlock();
8931         /*
8932          * Only show locks if all tasks are dumped:
8933          */
8934         if (!state_filter)
8935                 debug_show_all_locks();
8936 }
8937
8938 /**
8939  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8940  * @idle: task in question
8941  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8942  *
8943  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8944  * flag, to make booting more robust.
8945  */
8946 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8947 {
8948         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8949         unsigned long flags;
8950
8951         __sched_fork(0, idle);
8952
8953         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8954         raw_spin_rq_lock(rq);
8955
8956         idle->__state = TASK_RUNNING;
8957         idle->se.exec_start = sched_clock();
8958         /*
8959          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8960          * look like a proper per-CPU kthread.
8961          */
8962         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8963         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8964
8965 #ifdef CONFIG_SMP
8966         /*
8967          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8968          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8969          *
8970          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8971          */
8972         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8973 #endif
8974         /*
8975          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8976          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8977          * lockdep check in task_group() will fail.
8978          *
8979          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8980          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8981          *
8982          * Silence PROVE_RCU
8983          */
8984         rcu_read_lock();
8985         __set_task_cpu(idle, cpu);
8986         rcu_read_unlock();
8987
8988         rq->idle = idle;
8989         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8990         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8991 #ifdef CONFIG_SMP
8992         idle->on_cpu = 1;
8993 #endif
8994         raw_spin_rq_unlock(rq);
8995         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8996
8997         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8998         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8999
9000         /*
9001          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
9002          */
9003         idle->sched_class = &idle_sched_class;
9004         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
9005         vtime_init_idle(idle, cpu);
9006 #ifdef CONFIG_SMP
9007         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
9008 #endif
9009 }
9010
9011 #ifdef CONFIG_SMP
9012
9013 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9014                               const struct cpumask *trial)
9015 {
9016         int ret = 1;
9017
9018         if (cpumask_empty(cur))
9019                 return ret;
9020
9021         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9022
9023         return ret;
9024 }
9025
9026 int task_can_attach(struct task_struct *p,
9027                     const struct cpumask *cs_effective_cpus)
9028 {
9029         int ret = 0;
9030
9031         /*
9032          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9033          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9034          * affinity and isolating such threads by their set of
9035          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9036          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9037          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9038          * before cpus_mask may be changed.
9039          */
9040         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
9041                 ret = -EINVAL;
9042                 goto out;
9043         }
9044
9045         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
9046                                               cs_effective_cpus)) {
9047                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_effective_cpus);
9048
9049                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids))
9050                         return -EINVAL;
9051                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
9052         }
9053
9054 out:
9055         return ret;
9056 }
9057
9058 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9059
9060 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9061 /* Migrate current task p to target_cpu */
9062 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9063 {
9064         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9065         int curr_cpu = task_cpu(p);
9066
9067         if (curr_cpu == target_cpu)
9068                 return 0;
9069
9070         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9071                 return -EINVAL;
9072
9073         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9074
9075         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9076         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9077 }
9078
9079 /*
9080  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9081  * tasks on the runqueues
9082  */
9083 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9084 {
9085         bool queued, running;
9086         struct rq_flags rf;
9087         struct rq *rq;
9088
9089         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9090         queued = task_on_rq_queued(p);
9091         running = task_current(rq, p);
9092
9093         if (queued)
9094                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9095         if (running)
9096                 put_prev_task(rq, p);
9097
9098         p->numa_preferred_nid = nid;
9099
9100         if (queued)
9101                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9102         if (running)
9103                 set_next_task(rq, p);
9104         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9105 }
9106 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9107
9108 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9109 /*
9110  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9111  * offline.
9112  */
9113 void idle_task_exit(void)
9114 {
9115         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9116
9117         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9118         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9119
9120         if (mm != &init_mm) {
9121                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9122                 finish_arch_post_lock_switch();
9123         }
9124
9125         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9126 }
9127
9128 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9129 {
9130         struct task_struct *p = arg;
9131         struct rq *rq = this_rq();
9132         struct rq_flags rf;
9133         int cpu;
9134
9135         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9136         rq_lock(rq, &rf);
9137
9138         update_rq_clock(rq);
9139
9140         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9141                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9142                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9143         }
9144
9145         rq_unlock(rq, &rf);
9146         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9147
9148         put_task_struct(p);
9149
9150         return 0;
9151 }
9152
9153 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9154
9155 /*
9156  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9157  *
9158  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9159  * effective when the hotplug motion is down.
9160  */
9161 static void balance_push(struct rq *rq)
9162 {
9163         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9164
9165         lockdep_assert_rq_held(rq);
9166
9167         /*
9168          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9169          */
9170         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9171
9172         /*
9173          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9174          * CPU.
9175          */
9176         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9177                 return;
9178
9179         /*
9180          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9181          * required to complete the hotplug process.
9182          */
9183         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9184             is_migration_disabled(push_task)) {
9185
9186                 /*
9187                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9188                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9189                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9190                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9191                  * and can't obviously be running in parallel.
9192                  *
9193                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9194                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9195                  * need to leave the migrate disabled section first.
9196                  */
9197                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9198                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9199                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9200                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9201                         raw_spin_rq_lock(rq);
9202                 }
9203                 return;
9204         }
9205
9206         get_task_struct(push_task);
9207         /*
9208          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9209          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9210          */
9211         raw_spin_rq_unlock(rq);
9212         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9213                             this_cpu_ptr(&push_work));
9214         /*
9215          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9216          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9217          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9218          */
9219         raw_spin_rq_lock(rq);
9220 }
9221
9222 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9223 {
9224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9225         struct rq_flags rf;
9226
9227         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9228         if (on) {
9229                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9230                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9231         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9232                 rq->balance_callback = NULL;
9233         }
9234         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9235 }
9236
9237 /*
9238  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9239  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9240  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9241  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9242  */
9243 static void balance_hotplug_wait(void)
9244 {
9245         struct rq *rq = this_rq();
9246
9247         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9248                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9249                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9250 }
9251
9252 #else
9253
9254 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9255 {
9256 }
9257
9258 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9259 {
9260 }
9261
9262 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9263 {
9264 }
9265
9266 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9267
9268 void set_rq_online(struct rq *rq)
9269 {
9270         if (!rq->online) {
9271                 const struct sched_class *class;
9272
9273                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9274                 rq->online = 1;
9275
9276                 for_each_class(class) {
9277                         if (class->rq_online)
9278                                 class->rq_online(rq);
9279                 }
9280         }
9281 }
9282
9283 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9284 {
9285         if (rq->online) {
9286                 const struct sched_class *class;
9287
9288                 for_each_class(class) {
9289                         if (class->rq_offline)
9290                                 class->rq_offline(rq);
9291                 }
9292
9293                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9294                 rq->online = 0;
9295         }
9296 }
9297
9298 /*
9299  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9300  */
9301 static int num_cpus_frozen;
9302
9303 /*
9304  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9305  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9306  * around partition_sched_domains().
9307  *
9308  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9309  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9310  */
9311 static void cpuset_cpu_active(void)
9312 {
9313         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9314                 /*
9315                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9316                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9317                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9318                  * domain, ignoring cpusets.
9319                  */
9320                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9321                 if (--num_cpus_frozen)
9322                         return;
9323                 /*
9324                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9325                  * restore the original sched domains by considering the
9326                  * cpuset configurations.
9327                  */
9328                 cpuset_force_rebuild();
9329         }
9330         cpuset_update_active_cpus();
9331 }
9332
9333 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9334 {
9335         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9336                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9337
9338                 if (ret)
9339                         return ret;
9340                 cpuset_update_active_cpus();
9341         } else {
9342                 num_cpus_frozen++;
9343                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9344         }
9345         return 0;
9346 }
9347
9348 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9349 {
9350         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9351         struct rq_flags rf;
9352
9353         /*
9354          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9355          * regular tasks.
9356          */
9357         balance_push_set(cpu, false);
9358
9359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9360         /*
9361          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9362          */
9363         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9364                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9365 #endif
9366         set_cpu_active(cpu, true);
9367
9368         if (sched_smp_initialized) {
9369                 sched_update_numa(cpu, true);
9370                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9371                 cpuset_cpu_active();
9372         }
9373
9374         /*
9375          * Put the rq online, if not already. This happens:
9376          *
9377          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9378          *    after all CPUs have been brought up.
9379          *
9380          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9381          *    domains.
9382          */
9383         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9384         if (rq->rd) {
9385                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9386                 set_rq_online(rq);
9387         }
9388         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9389
9390         return 0;
9391 }
9392
9393 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9394 {
9395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9396         struct rq_flags rf;
9397         int ret;
9398
9399         /*
9400          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9401          * load balancing when not active
9402          */
9403         nohz_balance_exit_idle(rq);
9404
9405         set_cpu_active(cpu, false);
9406
9407         /*
9408          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9409          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9410          * push those tasks away until this gets cleared, see
9411          * sched_cpu_dying().
9412          */
9413         balance_push_set(cpu, true);
9414
9415         /*
9416          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9417          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9418          * all new such users will observe it.
9419          *
9420          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9421          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9422          *
9423          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9424          */
9425         synchronize_rcu();
9426
9427         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9428         if (rq->rd) {
9429                 update_rq_clock(rq);
9430                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9431                 set_rq_offline(rq);
9432         }
9433         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9434
9435 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9436         /*
9437          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9438          */
9439         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9440                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9441
9442         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9443 #endif
9444
9445         if (!sched_smp_initialized)
9446                 return 0;
9447
9448         sched_update_numa(cpu, false);
9449         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9450         if (ret) {
9451                 balance_push_set(cpu, false);
9452                 set_cpu_active(cpu, true);
9453                 sched_update_numa(cpu, true);
9454                 return ret;
9455         }
9456         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9457         return 0;
9458 }
9459
9460 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9461 {
9462         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9463
9464         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9465         update_max_interval();
9466 }
9467
9468 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9469 {
9470         sched_core_cpu_starting(cpu);
9471         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9472         sched_tick_start(cpu);
9473         return 0;
9474 }
9475
9476 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9477
9478 /*
9479  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9480  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9481  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9482  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9483  * any of those which might be on the way out are gone.
9484  *
9485  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9486  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9487  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9488  */
9489 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9490 {
9491         balance_hotplug_wait();
9492         return 0;
9493 }
9494
9495 /*
9496  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9497  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9498  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9499  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9500  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9501  *
9502  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9503  */
9504 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9505 {
9506         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9507
9508         if (delta)
9509                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9510 }
9511
9512 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9513 {
9514         struct task_struct *g, *p;
9515         int cpu = cpu_of(rq);
9516
9517         lockdep_assert_rq_held(rq);
9518
9519         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9520         for_each_process_thread(g, p) {
9521                 if (task_cpu(p) != cpu)
9522                         continue;
9523
9524                 if (!task_on_rq_queued(p))
9525                         continue;
9526
9527                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9528         }
9529 }
9530
9531 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9532 {
9533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9534         struct rq_flags rf;
9535
9536         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9537         sched_tick_stop(cpu);
9538
9539         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9540         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9541                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9542                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9543         }
9544         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9545
9546         calc_load_migrate(rq);
9547         update_max_interval();
9548         hrtick_clear(rq);
9549         sched_core_cpu_dying(cpu);
9550         return 0;
9551 }
9552 #endif
9553
9554 void __init sched_init_smp(void)
9555 {
9556         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9557
9558         /*
9559          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9560          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9561          * happen.
9562          */
9563         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9564         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9565         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9566
9567         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9568         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9569                 BUG();
9570         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9571         sched_init_granularity();
9572
9573         init_sched_rt_class();
9574         init_sched_dl_class();
9575
9576         sched_smp_initialized = true;
9577 }
9578
9579 static int __init migration_init(void)
9580 {
9581         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9582         return 0;
9583 }
9584 early_initcall(migration_init);
9585
9586 #else
9587 void __init sched_init_smp(void)
9588 {
9589         sched_init_granularity();
9590 }
9591 #endif /* CONFIG_SMP */
9592
9593 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9594 {
9595         return in_lock_functions(addr) ||
9596                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9597                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9598 }
9599
9600 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9601 /*
9602  * Default task group.
9603  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9604  */
9605 struct task_group root_task_group;
9606 LIST_HEAD(task_groups);
9607
9608 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9609 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9610 #endif
9611
9612 void __init sched_init(void)
9613 {
9614         unsigned long ptr = 0;
9615         int i;
9616
9617         /* Make sure the linker didn't screw up */
9618         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9619                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9620                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9621 #ifdef CONFIG_SMP
9622         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9623 #endif
9624
9625         wait_bit_init();
9626
9627 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9628         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9629 #endif
9630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9631         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9632 #endif
9633         if (ptr) {
9634                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9635
9636 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9637                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9638                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9639
9640                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9641                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9642
9643                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9644                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9645 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9647                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9648                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9649
9650                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9651                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9652
9653 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9654         }
9655
9656         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9657
9658 #ifdef CONFIG_SMP
9659         init_defrootdomain();
9660 #endif
9661
9662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9663         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9664                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9665 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9666
9667 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9668         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9669
9670         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9671         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9672         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9673         autogroup_init(&init_task);
9674 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9675
9676         for_each_possible_cpu(i) {
9677                 struct rq *rq;
9678
9679                 rq = cpu_rq(i);
9680                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9681                 rq->nr_running = 0;
9682                 rq->calc_load_active = 0;
9683                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9684                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9685                 init_rt_rq(&rq->rt);
9686                 init_dl_rq(&rq->dl);
9687 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9688                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9689                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9690                 /*
9691                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9692                  *
9693                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9694                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9695                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9696                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9697                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9698                  * (se->load.weight).
9699                  *
9700                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9701                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9702                  * then A0's share of the CPU resource is:
9703                  *
9704                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9705                  *
9706                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9707                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9708                  */
9709                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9710 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9711
9712                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9713 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9714                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9715 #endif
9716 #ifdef CONFIG_SMP
9717                 rq->sd = NULL;
9718                 rq->rd = NULL;
9719                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9720                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9721                 rq->active_balance = 0;
9722                 rq->next_balance = jiffies;
9723                 rq->push_cpu = 0;
9724                 rq->cpu = i;
9725                 rq->online = 0;
9726                 rq->idle_stamp = 0;
9727                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9728                 rq->wake_stamp = jiffies;
9729                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9730                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9731
9732                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9733
9734                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9735 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9736                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9737                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9738
9739                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9740 #endif
9741 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9742                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9743 #endif
9744 #endif /* CONFIG_SMP */
9745                 hrtick_rq_init(rq);
9746                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9747
9748 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9749                 rq->core = rq;
9750                 rq->core_pick = NULL;
9751                 rq->core_enabled = 0;
9752                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9753                 rq->core_forceidle_count = 0;
9754                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9755                 rq->core_forceidle_start = 0;
9756
9757                 rq->core_cookie = 0UL;
9758 #endif
9759         }
9760
9761         set_load_weight(&init_task, false);
9762
9763         /*
9764          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9765          */
9766         mmgrab(&init_mm);
9767         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9768
9769         /*
9770          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9771          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9772          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9773          * kthreads.
9774          */
9775         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9776
9777         /*
9778          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9779          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9780          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9781          * when this runqueue becomes "idle".
9782          */
9783         init_idle(current, smp_processor_id());
9784
9785         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9786
9787 #ifdef CONFIG_SMP
9788         idle_thread_set_boot_cpu();
9789         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9790 #endif
9791         init_sched_fair_class();
9792
9793         psi_init();
9794
9795         init_uclamp();
9796
9797         preempt_dynamic_init();
9798
9799         scheduler_running = 1;
9800 }
9801
9802 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9803
9804 void __might_sleep(const char *file, int line)
9805 {
9806         unsigned int state = get_current_state();
9807         /*
9808          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9809          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9810          * otherwise we will destroy state.
9811          */
9812         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9813                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9814                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9815                         (void *)current->task_state_change,
9816                         (void *)current->task_state_change);
9817
9818         __might_resched(file, line, 0);
9819 }
9820 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9821
9822 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9823 {
9824         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9825                 return;
9826
9827         if (preempt_count() == preempt_offset)
9828                 return;
9829
9830         pr_err("Preemption disabled at:");
9831         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9832 }
9833
9834 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9835 {
9836         unsigned int nested = preempt_count();
9837
9838         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9839
9840         return nested == offsets;
9841 }
9842
9843 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9844 {
9845         /* Ratelimiting timestamp: */
9846         static unsigned long prev_jiffy;
9847
9848         unsigned long preempt_disable_ip;
9849
9850         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9851         rcu_sleep_check();
9852
9853         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9854              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9855             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9856             oops_in_progress)
9857                 return;
9858
9859         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9860                 return;
9861         prev_jiffy = jiffies;
9862
9863         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9864         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9865
9866         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9867                file, line);
9868         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9869                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9870                current->pid, current->comm);
9871         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9872                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9873
9874         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9875                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9876                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9877         }
9878
9879         if (task_stack_end_corrupted(current))
9880                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9881
9882         debug_show_held_locks(current);
9883         if (irqs_disabled())
9884                 print_irqtrace_events(current);
9885
9886         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9887                                  preempt_disable_ip);
9888
9889         dump_stack();
9890         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9891 }
9892 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9893
9894 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9895 {
9896         static unsigned long prev_jiffy;
9897
9898         if (irqs_disabled())
9899                 return;
9900
9901         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9902                 return;
9903
9904         if (preempt_count() > preempt_offset)
9905                 return;
9906
9907         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9908                 return;
9909         prev_jiffy = jiffies;
9910
9911         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9912         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9913                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9914                         current->pid, current->comm);
9915
9916         debug_show_held_locks(current);
9917         dump_stack();
9918         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9919 }
9920 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9921
9922 #ifdef CONFIG_SMP
9923 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9924 {
9925         static unsigned long prev_jiffy;
9926
9927         if (irqs_disabled())
9928                 return;
9929
9930         if (is_migration_disabled(current))
9931                 return;
9932
9933         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9934                 return;
9935
9936         if (preempt_count() > 0)
9937                 return;
9938
9939         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9940                 return;
9941         prev_jiffy = jiffies;
9942
9943         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9944         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9945                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9946                current->pid, current->comm);
9947
9948         debug_show_held_locks(current);
9949         dump_stack();
9950         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9951 }
9952 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9953 #endif
9954 #endif
9955
9956 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9957 void normalize_rt_tasks(void)
9958 {
9959         struct task_struct *g, *p;
9960         struct sched_attr attr = {
9961                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9962         };
9963
9964         read_lock(&tasklist_lock);
9965         for_each_process_thread(g, p) {
9966                 /*
9967                  * Only normalize user tasks:
9968                  */
9969                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9970                         continue;
9971
9972                 p->se.exec_start = 0;
9973                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9974                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9975                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9976
9977                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9978                         /*
9979                          * Renice negative nice level userspace
9980                          * tasks back to 0:
9981                          */
9982                         if (task_nice(p) < 0)
9983                                 set_user_nice(p, 0);
9984                         continue;
9985                 }
9986
9987                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9988         }
9989         read_unlock(&tasklist_lock);
9990 }
9991
9992 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9993
9994 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9995 /*
9996  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9997  *
9998  * They can only be called when the whole system has been
9999  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
10000  * activity can take place. Using them for anything else would
10001  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
10002  * under any other configuration.
10003  */
10004
10005 /**
10006  * curr_task - return the current task for a given CPU.
10007  * @cpu: the processor in question.
10008  *
10009  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10010  *
10011  * Return: The current task for @cpu.
10012  */
10013 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10014 {
10015         return cpu_curr(cpu);
10016 }
10017
10018 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10019
10020 #ifdef CONFIG_IA64
10021 /**
10022  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
10023  * @cpu: the processor in question.
10024  * @p: the task pointer to set.
10025  *
10026  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
10027  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
10028  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
10029  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
10030  * and caller must save the original value of the current task (see
10031  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
10032  * re-starting the system.
10033  *
10034  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10035  */
10036 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
10037 {
10038         cpu_curr(cpu) = p;
10039 }
10040
10041 #endif
10042
10043 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10044 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10045 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10046
10047 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10048                                             struct task_group *parent)
10049 {
10050 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10051         enum uclamp_id clamp_id;
10052
10053         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10054                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10055                               uclamp_none(clamp_id), false);
10056                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10057         }
10058 #endif
10059 }
10060
10061 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10062 {
10063         free_fair_sched_group(tg);
10064         free_rt_sched_group(tg);
10065         autogroup_free(tg);
10066         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10067 }
10068
10069 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10070 {
10071         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10072 }
10073
10074 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10075 {
10076         unregister_fair_sched_group(tg);
10077         unregister_rt_sched_group(tg);
10078         /*
10079          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10080          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10081          */
10082         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10083 }
10084
10085 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10086 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10087 {
10088         struct task_group *tg;
10089
10090         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10091         if (!tg)
10092                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10093
10094         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10095                 goto err;
10096
10097         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10098                 goto err;
10099
10100         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10101
10102         return tg;
10103
10104 err:
10105         sched_free_group(tg);
10106         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10107 }
10108
10109 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10110 {
10111         unsigned long flags;
10112
10113         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10114         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10115
10116         /* Root should already exist: */
10117         WARN_ON(!parent);
10118
10119         tg->parent = parent;
10120         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10121         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10122         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10123
10124         online_fair_sched_group(tg);
10125 }
10126
10127 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10128 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10129 {
10130         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10131         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10132 }
10133
10134 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10135 {
10136         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10137         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10138 }
10139
10140 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10141 {
10142         unsigned long flags;
10143
10144         /*
10145          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10146          * sched_cfs_period_timer()).
10147          *
10148          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10149          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10150          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10151          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10152          *
10153          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10154          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10155          * current RCU grace period has expired.
10156          */
10157         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10158         list_del_rcu(&tg->list);
10159         list_del_rcu(&tg->siblings);
10160         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10161 }
10162
10163 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk)
10164 {
10165         struct task_group *tg;
10166
10167         /*
10168          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10169          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10170          * to prevent lockdep warnings.
10171          */
10172         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10173                           struct task_group, css);
10174         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10175         tsk->sched_task_group = tg;
10176
10177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10178         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10179                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10180         else
10181 #endif
10182                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10183 }
10184
10185 /*
10186  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10187  *
10188  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10189  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10190  * its new group.
10191  */
10192 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10193 {
10194         int queued, running, queue_flags =
10195                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10196         struct rq_flags rf;
10197         struct rq *rq;
10198
10199         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10200         update_rq_clock(rq);
10201
10202         running = task_current(rq, tsk);
10203         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10204
10205         if (queued)
10206                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10207         if (running)
10208                 put_prev_task(rq, tsk);
10209
10210         sched_change_group(tsk);
10211
10212         if (queued)
10213                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10214         if (running) {
10215                 set_next_task(rq, tsk);
10216                 /*
10217                  * After changing group, the running task may have joined a
10218                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10219                  * resched to make sure that task can still run.
10220                  */
10221                 resched_curr(rq);
10222         }
10223
10224         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10225 }
10226
10227 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10228 {
10229         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10230 }
10231
10232 static struct cgroup_subsys_state *
10233 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10234 {
10235         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10236         struct task_group *tg;
10237
10238         if (!parent) {
10239                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10240                 return &root_task_group.css;
10241         }
10242
10243         tg = sched_create_group(parent);
10244         if (IS_ERR(tg))
10245                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10246
10247         return &tg->css;
10248 }
10249
10250 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10251 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10252 {
10253         struct task_group *tg = css_tg(css);
10254         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10255
10256         if (parent)
10257                 sched_online_group(tg, parent);
10258
10259 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10260         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10261         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10262         rcu_read_lock();
10263         cpu_util_update_eff(css);
10264         rcu_read_unlock();
10265         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10266 #endif
10267
10268         return 0;
10269 }
10270
10271 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10272 {
10273         struct task_group *tg = css_tg(css);
10274
10275         sched_release_group(tg);
10276 }
10277
10278 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10279 {
10280         struct task_group *tg = css_tg(css);
10281
10282         /*
10283          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10284          */
10285         sched_unregister_group(tg);
10286 }
10287
10288 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10289 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10290 {
10291         struct task_struct *task;
10292         struct cgroup_subsys_state *css;
10293
10294         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10295                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10296                         return -EINVAL;
10297         }
10298         return 0;
10299 }
10300 #endif
10301
10302 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10303 {
10304         struct task_struct *task;
10305         struct cgroup_subsys_state *css;
10306
10307         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10308                 sched_move_task(task);
10309 }
10310
10311 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10312 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10313 {
10314         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10315         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10316         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10317         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10318         enum uclamp_id clamp_id;
10319         unsigned int clamps;
10320
10321         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10322         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10323
10324         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10325                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10326                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10327
10328                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10329                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10330                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10331                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10332                         if (uc_parent &&
10333                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10334                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10335                         }
10336                 }
10337                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10338                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10339
10340                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10341                 clamps = 0x0;
10342                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10343                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10344                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10345                                 continue;
10346                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10347                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10348                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10349                 }
10350                 if (!clamps) {
10351                         css = css_rightmost_descendant(css);
10352                         continue;
10353                 }
10354
10355                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10356                 uclamp_update_active_tasks(css);
10357         }
10358 }
10359
10360 /*
10361  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10362  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10363  * character constant, use two levels of macros.
10364  */
10365 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10366 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10367
10368 struct uclamp_request {
10369 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10370 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10371         s64 percent;
10372         u64 util;
10373         int ret;
10374 };
10375
10376 static inline struct uclamp_request
10377 capacity_from_percent(char *buf)
10378 {
10379         struct uclamp_request req = {
10380                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10381                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10382                 .ret = 0,
10383         };
10384
10385         buf = strim(buf);
10386         if (strcmp(buf, "max")) {
10387                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10388                                              &req.percent);
10389                 if (req.ret)
10390                         return req;
10391                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10392                         req.ret = -ERANGE;
10393                         return req;
10394                 }
10395
10396                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10397                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10398         }
10399
10400         return req;
10401 }
10402
10403 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10404                                 size_t nbytes, loff_t off,
10405                                 enum uclamp_id clamp_id)
10406 {
10407         struct uclamp_request req;
10408         struct task_group *tg;
10409
10410         req = capacity_from_percent(buf);
10411         if (req.ret)
10412                 return req.ret;
10413
10414         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10415
10416         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10417         rcu_read_lock();
10418
10419         tg = css_tg(of_css(of));
10420         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10421                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10422
10423         /*
10424          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10425          * exact requested value
10426          */
10427         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10428
10429         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10430         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10431
10432         rcu_read_unlock();
10433         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10434
10435         return nbytes;
10436 }
10437
10438 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10439                                     char *buf, size_t nbytes,
10440                                     loff_t off)
10441 {
10442         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10443 }
10444
10445 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10446                                     char *buf, size_t nbytes,
10447                                     loff_t off)
10448 {
10449         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10450 }
10451
10452 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10453                                     enum uclamp_id clamp_id)
10454 {
10455         struct task_group *tg;
10456         u64 util_clamp;
10457         u64 percent;
10458         u32 rem;
10459
10460         rcu_read_lock();
10461         tg = css_tg(seq_css(sf));
10462         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10463         rcu_read_unlock();
10464
10465         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10466                 seq_puts(sf, "max\n");
10467                 return;
10468         }
10469
10470         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10471         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10472         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10473 }
10474
10475 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10476 {
10477         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10478         return 0;
10479 }
10480
10481 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10482 {
10483         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10484         return 0;
10485 }
10486 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10487
10488 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10489 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10490                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10491 {
10492         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10493                 shareval = MAX_SHARES;
10494         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10495 }
10496
10497 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10498                                struct cftype *cft)
10499 {
10500         struct task_group *tg = css_tg(css);
10501
10502         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10503 }
10504
10505 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10506 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10507
10508 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10509 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10510 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10511 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10512
10513 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10514
10515 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10516                                 u64 burst)
10517 {
10518         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10519         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10520
10521         if (tg == &root_task_group)
10522                 return -EINVAL;
10523
10524         /*
10525          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10526          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10527          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10528          */
10529         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10530                 return -EINVAL;
10531
10532         /*
10533          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10534          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10535          * feasibility.
10536          */
10537         if (period > max_cfs_quota_period)
10538                 return -EINVAL;
10539
10540         /*
10541          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10542          */
10543         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10544                 return -EINVAL;
10545
10546         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10547                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10548                 return -EINVAL;
10549
10550         /*
10551          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10552          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10553          */
10554         cpus_read_lock();
10555         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10556         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10557         if (ret)
10558                 goto out_unlock;
10559
10560         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10561         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10562         /*
10563          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10564          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10565          */
10566         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10567                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10568         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10569         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10570         cfs_b->quota = quota;
10571         cfs_b->burst = burst;
10572
10573         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10574
10575         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10576         if (runtime_enabled)
10577                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10578
10579         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10580
10581         for_each_online_cpu(i) {
10582                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10583                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10584                 struct rq_flags rf;
10585
10586                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10587                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10588                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10589
10590                 if (cfs_rq->throttled)
10591                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10592                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10593         }
10594         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10595                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10596 out_unlock:
10597         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10598         cpus_read_unlock();
10599
10600         return ret;
10601 }
10602
10603 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10604 {
10605         u64 quota, period, burst;
10606
10607         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10608         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10609         if (cfs_quota_us < 0)
10610                 quota = RUNTIME_INF;
10611         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10612                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10613         else
10614                 return -EINVAL;
10615
10616         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10617 }
10618
10619 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10620 {
10621         u64 quota_us;
10622
10623         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10624                 return -1;
10625
10626         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10627         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10628
10629         return quota_us;
10630 }
10631
10632 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10633 {
10634         u64 quota, period, burst;
10635
10636         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10637                 return -EINVAL;
10638
10639         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10640         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10641         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10642
10643         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10644 }
10645
10646 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10647 {
10648         u64 cfs_period_us;
10649
10650         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10651         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10652
10653         return cfs_period_us;
10654 }
10655
10656 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10657 {
10658         u64 quota, period, burst;
10659
10660         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10661                 return -EINVAL;
10662
10663         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10664         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10665         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10666
10667         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10668 }
10669
10670 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10671 {
10672         u64 burst_us;
10673
10674         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10675         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10676
10677         return burst_us;
10678 }
10679
10680 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10681                                   struct cftype *cft)
10682 {
10683         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10684 }
10685
10686 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10687                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10688 {
10689         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10690 }
10691
10692 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10693                                    struct cftype *cft)
10694 {
10695         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10696 }
10697
10698 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10699                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10700 {
10701         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10702 }
10703
10704 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10705                                   struct cftype *cft)
10706 {
10707         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10708 }
10709
10710 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10711                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10712 {
10713         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10714 }
10715
10716 struct cfs_schedulable_data {
10717         struct task_group *tg;
10718         u64 period, quota;
10719 };
10720
10721 /*
10722  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10723  * note: units are usecs
10724  */
10725 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10726                                struct cfs_schedulable_data *d)
10727 {
10728         u64 quota, period;
10729
10730         if (tg == d->tg) {
10731                 period = d->period;
10732                 quota = d->quota;
10733         } else {
10734                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10735                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10736         }
10737
10738         /* note: these should typically be equivalent */
10739         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10740                 return RUNTIME_INF;
10741
10742         return to_ratio(period, quota);
10743 }
10744
10745 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10746 {
10747         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10748         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10749         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10750
10751         if (!tg->parent) {
10752                 quota = RUNTIME_INF;
10753         } else {
10754                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10755
10756                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10757                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10758
10759                 /*
10760                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10761                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10762                  * limit is set:
10763                  */
10764                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10765                         quota = min(quota, parent_quota);
10766                 } else {
10767                         if (quota == RUNTIME_INF)
10768                                 quota = parent_quota;
10769                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10770                                 return -EINVAL;
10771                 }
10772         }
10773         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10774
10775         return 0;
10776 }
10777
10778 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10779 {
10780         int ret;
10781         struct cfs_schedulable_data data = {
10782                 .tg = tg,
10783                 .period = period,
10784                 .quota = quota,
10785         };
10786
10787         if (quota != RUNTIME_INF) {
10788                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10789                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10790         }
10791
10792         rcu_read_lock();
10793         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10794         rcu_read_unlock();
10795
10796         return ret;
10797 }
10798
10799 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10800 {
10801         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10802         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10803
10804         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10805         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10806         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10807
10808         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10809                 struct sched_statistics *stats;
10810                 u64 ws = 0;
10811                 int i;
10812
10813                 for_each_possible_cpu(i) {
10814                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10815                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10816                 }
10817
10818                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10819         }
10820
10821         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10822         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10823
10824         return 0;
10825 }
10826 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10827 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10828
10829 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10830 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10831                                 struct cftype *cft, s64 val)
10832 {
10833         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10834 }
10835
10836 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10837                                struct cftype *cft)
10838 {
10839         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10840 }
10841
10842 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10843                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10844 {
10845         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10846 }
10847
10848 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10849                                    struct cftype *cft)
10850 {
10851         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10852 }
10853 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10854
10855 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10856 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10857                                struct cftype *cft)
10858 {
10859         return css_tg(css)->idle;
10860 }
10861
10862 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10863                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10864 {
10865         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10866 }
10867 #endif
10868
10869 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10870 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10871         {
10872                 .name = "shares",
10873                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10874                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10875         },
10876         {
10877                 .name = "idle",
10878                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10879                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10880         },
10881 #endif
10882 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10883         {
10884                 .name = "cfs_quota_us",
10885                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10886                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10887         },
10888         {
10889                 .name = "cfs_period_us",
10890                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10891                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10892         },
10893         {
10894                 .name = "cfs_burst_us",
10895                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10896                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10897         },
10898         {
10899                 .name = "stat",
10900                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10901         },
10902 #endif
10903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10904         {
10905                 .name = "rt_runtime_us",
10906                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10907                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10908         },
10909         {
10910                 .name = "rt_period_us",
10911                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10912                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10913         },
10914 #endif
10915 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10916         {
10917                 .name = "uclamp.min",
10918                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10919                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10920                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10921         },
10922         {
10923                 .name = "uclamp.max",
10924                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10925                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10926                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10927         },
10928 #endif
10929         { }     /* Terminate */
10930 };
10931
10932 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10933                                struct cgroup_subsys_state *css)
10934 {
10935 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10936         {
10937                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10938                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10939                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10940
10941                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10942                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10943                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10944                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10945
10946                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10947                            "nr_throttled %d\n"
10948                            "throttled_usec %llu\n"
10949                            "nr_bursts %d\n"
10950                            "burst_usec %llu\n",
10951                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10952                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10953         }
10954 #endif
10955         return 0;
10956 }
10957
10958 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10959 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10960                                struct cftype *cft)
10961 {
10962         struct task_group *tg = css_tg(css);
10963         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10964
10965         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10966 }
10967
10968 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10969                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10970 {
10971         /*
10972          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10973          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10974          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10975          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10976          * the original value over the entire range.
10977          */
10978         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10979                 return -ERANGE;
10980
10981         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10982
10983         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10984 }
10985
10986 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10987                                     struct cftype *cft)
10988 {
10989         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10990         int last_delta = INT_MAX;
10991         int prio, delta;
10992
10993         /* find the closest nice value to the current weight */
10994         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10995                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10996                 if (delta >= last_delta)
10997                         break;
10998                 last_delta = delta;
10999         }
11000
11001         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
11002 }
11003
11004 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11005                                      struct cftype *cft, s64 nice)
11006 {
11007         unsigned long weight;
11008         int idx;
11009
11010         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
11011                 return -ERANGE;
11012
11013         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11014         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11015         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11016
11017         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11018 }
11019 #endif
11020
11021 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11022                                                   long period, long quota)
11023 {
11024         if (quota < 0)
11025                 seq_puts(sf, "max");
11026         else
11027                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11028
11029         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11030 }
11031
11032 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11033 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11034                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11035 {
11036         char tok[21];   /* U64_MAX */
11037
11038         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11039                 return -EINVAL;
11040
11041         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11042
11043         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11044                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11045         else if (!strcmp(tok, "max"))
11046                 *quotap = RUNTIME_INF;
11047         else
11048                 return -EINVAL;
11049
11050         return 0;
11051 }
11052
11053 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11054 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11055 {
11056         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11057
11058         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11059         return 0;
11060 }
11061
11062 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11063                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11064 {
11065         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11066         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11067         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11068         u64 quota;
11069         int ret;
11070
11071         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11072         if (!ret)
11073                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11074         return ret ?: nbytes;
11075 }
11076 #endif
11077
11078 static struct cftype cpu_files[] = {
11079 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11080         {
11081                 .name = "weight",
11082                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11083                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11084                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11085         },
11086         {
11087                 .name = "weight.nice",
11088                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11089                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11090                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11091         },
11092         {
11093                 .name = "idle",
11094                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11095                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11096                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11097         },
11098 #endif
11099 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11100         {
11101                 .name = "max",
11102                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11103                 .seq_show = cpu_max_show,
11104                 .write = cpu_max_write,
11105         },
11106         {
11107                 .name = "max.burst",
11108                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11109                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11110                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11111         },
11112 #endif
11113 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11114         {
11115                 .name = "uclamp.min",
11116                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11117                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11118                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11119         },
11120         {
11121                 .name = "uclamp.max",
11122                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11123                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11124                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11125         },
11126 #endif
11127         { }     /* terminate */
11128 };
11129
11130 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11131         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11132         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11133         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11134         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11135         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11136 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11137         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11138 #endif
11139         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11140         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11141         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11142         .early_init     = true,
11143         .threaded       = true,
11144 };
11145
11146 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11147
11148 void dump_cpu_task(int cpu)
11149 {
11150         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11151                 struct pt_regs *regs;
11152
11153                 regs = get_irq_regs();
11154                 if (regs) {
11155                         show_regs(regs);
11156                         return;
11157                 }
11158         }
11159
11160         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11161                 return;
11162
11163         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11164         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11165 }
11166
11167 /*
11168  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11169  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11170  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11171  * that remained on nice 0.
11172  *
11173  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11174  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11175  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11176  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11177  * the relative distance between them is ~25%.)
11178  */
11179 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11180  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11181  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11182  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11183  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11184  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11185  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11186  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11187  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11188 };
11189
11190 /*
11191  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11192  *
11193  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11194  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11195  * into multiplications:
11196  */
11197 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11198  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11199  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11200  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11201  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11202  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11203  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11204  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11205  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11206 };
11207
11208 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11209 {
11210         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11211 }