Merge tag 'printk-for-6.1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/printk...
[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         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
361         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
362
363         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
364                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
365
366         cpus_read_unlock();
367 }
368
369 static void sched_core_assert_empty(void)
370 {
371         int cpu;
372
373         for_each_possible_cpu(cpu)
374                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
375 }
376
377 static void __sched_core_enable(void)
378 {
379         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
380         /*
381          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
382          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
383          */
384         synchronize_rcu();
385         __sched_core_flip(true);
386         sched_core_assert_empty();
387 }
388
389 static void __sched_core_disable(void)
390 {
391         sched_core_assert_empty();
392         __sched_core_flip(false);
393         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
394 }
395
396 void sched_core_get(void)
397 {
398         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
399                 return;
400
401         mutex_lock(&sched_core_mutex);
402         if (!atomic_read(&sched_core_count))
403                 __sched_core_enable();
404
405         smp_mb__before_atomic();
406         atomic_inc(&sched_core_count);
407         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
408 }
409
410 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
411 {
412         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
413                 __sched_core_disable();
414                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
415         }
416 }
417
418 void sched_core_put(void)
419 {
420         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
421
422         /*
423          * "There can be only one"
424          *
425          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
426          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
427          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
428          */
429         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
430                 schedule_work(&_work);
431 }
432
433 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
434
435 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
436 static inline void
437 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
438
439 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
440
441 /*
442  * Serialization rules:
443  *
444  * Lock order:
445  *
446  *   p->pi_lock
447  *     rq->lock
448  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
449  *
450  *  rq1->lock
451  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
452  *
453  * Regular state:
454  *
455  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
456  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
457  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
458  * to run next.
459  *
460  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
461  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
462  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
463  * ttwu_queue_wakelist() ]
464  *
465  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
466  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
467  *
468  * Special state:
469  *
470  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
471  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
472  * stable while holding either lock:
473  *
474  *  - sched_setaffinity()/
475  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
476  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
477  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
478  *                              p->se.load, p->rt_priority,
479  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
480  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
481  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
482  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
483  *
484  * p->state <- TASK_*:
485  *
486  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
487  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
488  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
489  *   concurrent self.
490  *
491  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
492  *
493  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
494  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
495  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
496  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
497  *
498  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
499  *
500  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
501  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
502  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
503  *
504  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
505  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
506  *
507  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
508  *
509  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
510  *
511  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
512  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
513  *
514  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
515  *
516  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
517  *
518  *  - for migration called under rq->lock:
519  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
520  *
521  *    o move_queued_task()
522  *    o detach_task()
523  *
524  *  - for migration called under double_rq_lock():
525  *
526  *    o __migrate_swap_task()
527  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
528  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
529  *    o dl_task_offline_migration()
530  *
531  */
532
533 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
534 {
535         raw_spinlock_t *lock;
536
537         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
538         preempt_disable();
539         if (sched_core_disabled()) {
540                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
541                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
542                 preempt_enable_no_resched();
543                 return;
544         }
545
546         for (;;) {
547                 lock = __rq_lockp(rq);
548                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
549                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
550                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
551                         preempt_enable_no_resched();
552                         return;
553                 }
554                 raw_spin_unlock(lock);
555         }
556 }
557
558 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
559 {
560         raw_spinlock_t *lock;
561         bool ret;
562
563         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
564         preempt_disable();
565         if (sched_core_disabled()) {
566                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
567                 preempt_enable();
568                 return ret;
569         }
570
571         for (;;) {
572                 lock = __rq_lockp(rq);
573                 ret = raw_spin_trylock(lock);
574                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
575                         preempt_enable();
576                         return ret;
577                 }
578                 raw_spin_unlock(lock);
579         }
580 }
581
582 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
583 {
584         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
585 }
586
587 #ifdef CONFIG_SMP
588 /*
589  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
590  */
591 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
592 {
593         lockdep_assert_irqs_disabled();
594
595         if (rq_order_less(rq2, rq1))
596                 swap(rq1, rq2);
597
598         raw_spin_rq_lock(rq1);
599         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
600                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
601
602         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
603 }
604 #endif
605
606 /*
607  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
608  */
609 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
610         __acquires(rq->lock)
611 {
612         struct rq *rq;
613
614         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
615
616         for (;;) {
617                 rq = task_rq(p);
618                 raw_spin_rq_lock(rq);
619                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
620                         rq_pin_lock(rq, rf);
621                         return rq;
622                 }
623                 raw_spin_rq_unlock(rq);
624
625                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
626                         cpu_relax();
627         }
628 }
629
630 /*
631  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
632  */
633 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
634         __acquires(p->pi_lock)
635         __acquires(rq->lock)
636 {
637         struct rq *rq;
638
639         for (;;) {
640                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
641                 rq = task_rq(p);
642                 raw_spin_rq_lock(rq);
643                 /*
644                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
645                  *
646                  *      ACQUIRE (rq->lock)
647                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
648                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
649                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
650                  *                                      [L] ->on_rq
651                  *      RELEASE (rq->lock)
652                  *
653                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
654                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
655                  *
656                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
657                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
658                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
659                  */
660                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
661                         rq_pin_lock(rq, rf);
662                         return rq;
663                 }
664                 raw_spin_rq_unlock(rq);
665                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
666
667                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
668                         cpu_relax();
669         }
670 }
671
672 /*
673  * RQ-clock updating methods:
674  */
675
676 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
677 {
678 /*
679  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
680  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
681  */
682         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
683
684 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
685         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
686
687         /*
688          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
689          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
690          * {soft,}irq region.
691          *
692          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
693          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
694          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
695          * monotonic.
696          *
697          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
698          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
699          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
700          * atomic ops.
701          */
702         if (irq_delta > delta)
703                 irq_delta = delta;
704
705         rq->prev_irq_time += irq_delta;
706         delta -= irq_delta;
707 #endif
708 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
709         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
710                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
711                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
712
713                 if (unlikely(steal > delta))
714                         steal = delta;
715
716                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
717                 delta -= steal;
718         }
719 #endif
720
721         rq->clock_task += delta;
722
723 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
724         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
725                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
726 #endif
727         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
728 }
729
730 void update_rq_clock(struct rq *rq)
731 {
732         s64 delta;
733
734         lockdep_assert_rq_held(rq);
735
736         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
737                 return;
738
739 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
740         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
741                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
742         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
743 #endif
744
745         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
746         if (delta < 0)
747                 return;
748         rq->clock += delta;
749         update_rq_clock_task(rq, delta);
750 }
751
752 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
753 /*
754  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
755  */
756
757 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
758 {
759         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
760                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
761 }
762
763 /*
764  * High-resolution timer tick.
765  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
766  */
767 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
768 {
769         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
770         struct rq_flags rf;
771
772         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
773
774         rq_lock(rq, &rf);
775         update_rq_clock(rq);
776         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
777         rq_unlock(rq, &rf);
778
779         return HRTIMER_NORESTART;
780 }
781
782 #ifdef CONFIG_SMP
783
784 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
785 {
786         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
787         ktime_t time = rq->hrtick_time;
788
789         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
790 }
791
792 /*
793  * called from hardirq (IPI) context
794  */
795 static void __hrtick_start(void *arg)
796 {
797         struct rq *rq = arg;
798         struct rq_flags rf;
799
800         rq_lock(rq, &rf);
801         __hrtick_restart(rq);
802         rq_unlock(rq, &rf);
803 }
804
805 /*
806  * Called to set the hrtick timer state.
807  *
808  * called with rq->lock held and irqs disabled
809  */
810 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
811 {
812         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
813         s64 delta;
814
815         /*
816          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
817          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
818          */
819         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
820         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
821
822         if (rq == this_rq())
823                 __hrtick_restart(rq);
824         else
825                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
826 }
827
828 #else
829 /*
830  * Called to set the hrtick timer state.
831  *
832  * called with rq->lock held and irqs disabled
833  */
834 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
835 {
836         /*
837          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
838          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
839          */
840         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
841         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
842                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
843 }
844
845 #endif /* CONFIG_SMP */
846
847 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
848 {
849 #ifdef CONFIG_SMP
850         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
851 #endif
852         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
853         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
854 }
855 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
856 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
857 {
858 }
859
860 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
861 {
862 }
863 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
864
865 /*
866  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
867  */
868 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
869         ({                                                              \
870                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
871                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
872                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
873                                                                         \
874                 do {                                                    \
875                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
876         _val;                                                           \
877 })
878
879 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
880 /*
881  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
882  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
883  * spurious IPIs.
884  */
885 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
886 {
887         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
888         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
889 }
890
891 /*
892  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
893  *
894  * If this returns true, then the idle task promises to call
895  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
896  */
897 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
898 {
899         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
900         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
901
902         for (;;) {
903                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
904                         return false;
905                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
906                         return true;
907                 if (try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED))
908                         break;
909         }
910         return true;
911 }
912
913 #else
914 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
915 {
916         set_tsk_need_resched(p);
917         return true;
918 }
919
920 #ifdef CONFIG_SMP
921 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
922 {
923         return false;
924 }
925 #endif
926 #endif
927
928 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
929 {
930         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
931
932         /*
933          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
934          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
935          * wakeup due to that.
936          *
937          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
938          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
939          */
940         smp_mb__before_atomic();
941         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
942                 return false;
943
944         /*
945          * The head is context local, there can be no concurrency.
946          */
947         *head->lastp = node;
948         head->lastp = &node->next;
949         return true;
950 }
951
952 /**
953  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
954  * @head: the wake_q_head to add @task to
955  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
956  *
957  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
958  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
959  * instantly.
960  *
961  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
962  * must be ready to be woken at this location.
963  */
964 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
965 {
966         if (__wake_q_add(head, task))
967                 get_task_struct(task);
968 }
969
970 /**
971  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
972  * @head: the wake_q_head to add @task to
973  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
974  *
975  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
976  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
977  * instantly.
978  *
979  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
980  * must be ready to be woken at this location.
981  *
982  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
983  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
984  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
985  * queued for wakeup.
986  */
987 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
988 {
989         if (!__wake_q_add(head, task))
990                 put_task_struct(task);
991 }
992
993 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
994 {
995         struct wake_q_node *node = head->first;
996
997         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
998                 struct task_struct *task;
999
1000                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1001                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1002                 node = node->next;
1003                 task->wake_q.next = NULL;
1004
1005                 /*
1006                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1007                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1008                  */
1009                 wake_up_process(task);
1010                 put_task_struct(task);
1011         }
1012 }
1013
1014 /*
1015  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1016  *
1017  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1018  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1019  * the target CPU.
1020  */
1021 void resched_curr(struct rq *rq)
1022 {
1023         struct task_struct *curr = rq->curr;
1024         int cpu;
1025
1026         lockdep_assert_rq_held(rq);
1027
1028         if (test_tsk_need_resched(curr))
1029                 return;
1030
1031         cpu = cpu_of(rq);
1032
1033         if (cpu == smp_processor_id()) {
1034                 set_tsk_need_resched(curr);
1035                 set_preempt_need_resched();
1036                 return;
1037         }
1038
1039         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1040                 smp_send_reschedule(cpu);
1041         else
1042                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1043 }
1044
1045 void resched_cpu(int cpu)
1046 {
1047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1048         unsigned long flags;
1049
1050         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1051         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1052                 resched_curr(rq);
1053         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1058 /*
1059  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1060  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1061  *
1062  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1063  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1064  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1065  */
1066 int get_nohz_timer_target(void)
1067 {
1068         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1069         struct sched_domain *sd;
1070         const struct cpumask *hk_mask;
1071
1072         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1073                 if (!idle_cpu(cpu))
1074                         return cpu;
1075                 default_cpu = cpu;
1076         }
1077
1078         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1079
1080         rcu_read_lock();
1081         for_each_domain(cpu, sd) {
1082                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1083                         if (cpu == i)
1084                                 continue;
1085
1086                         if (!idle_cpu(i)) {
1087                                 cpu = i;
1088                                 goto unlock;
1089                         }
1090                 }
1091         }
1092
1093         if (default_cpu == -1)
1094                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1095         cpu = default_cpu;
1096 unlock:
1097         rcu_read_unlock();
1098         return cpu;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1103  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1104  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1105  * idle system the next event might even be infinite time into the
1106  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1107  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1108  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1109  * wheel for the next timer event.
1110  */
1111 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1112 {
1113         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1114
1115         if (cpu == smp_processor_id())
1116                 return;
1117
1118         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1119                 smp_send_reschedule(cpu);
1120         else
1121                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1122 }
1123
1124 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1125 {
1126         /*
1127          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1128          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1129          * If needed we can still optimize that later with an
1130          * empty IRQ.
1131          */
1132         if (cpu_is_offline(cpu))
1133                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1134         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1135                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1136                     tick_nohz_tick_stopped())
1137                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1138                 return true;
1139         }
1140
1141         return false;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1146  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1147  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1148  */
1149 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1150 {
1151         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1152                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1153 }
1154
1155 static void nohz_csd_func(void *info)
1156 {
1157         struct rq *rq = info;
1158         int cpu = cpu_of(rq);
1159         unsigned int flags;
1160
1161         /*
1162          * Release the rq::nohz_csd.
1163          */
1164         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1165         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1166
1167         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1168         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1169                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1170                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1171         }
1172 }
1173
1174 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1175
1176 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1177 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1178 {
1179         int fifo_nr_running;
1180
1181         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1182         if (rq->dl.dl_nr_running)
1183                 return false;
1184
1185         /*
1186          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1187          * actual RR behaviour.
1188          */
1189         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1190                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1191                         return true;
1192                 else
1193                         return false;
1194         }
1195
1196         /*
1197          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1198          * forced preemption between FIFO tasks.
1199          */
1200         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1201         if (fifo_nr_running)
1202                 return true;
1203
1204         /*
1205          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1206          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1207          * preemption.
1208          */
1209         if (rq->nr_running > 1)
1210                 return false;
1211
1212         return true;
1213 }
1214 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1215 #endif /* CONFIG_SMP */
1216
1217 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1218                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1219 /*
1220  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1221  * node and @up when leaving it for the final time.
1222  *
1223  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1224  */
1225 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1226                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1227 {
1228         struct task_group *parent, *child;
1229         int ret;
1230
1231         parent = from;
1232
1233 down:
1234         ret = (*down)(parent, data);
1235         if (ret)
1236                 goto out;
1237         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1238                 parent = child;
1239                 goto down;
1240
1241 up:
1242                 continue;
1243         }
1244         ret = (*up)(parent, data);
1245         if (ret || parent == from)
1246                 goto out;
1247
1248         child = parent;
1249         parent = parent->parent;
1250         if (parent)
1251                 goto up;
1252 out:
1253         return ret;
1254 }
1255
1256 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1257 {
1258         return 0;
1259 }
1260 #endif
1261
1262 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1263 {
1264         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1265         struct load_weight *load = &p->se.load;
1266
1267         /*
1268          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1269          */
1270         if (task_has_idle_policy(p)) {
1271                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1272                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1273                 return;
1274         }
1275
1276         /*
1277          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1278          * weight
1279          */
1280         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1281                 reweight_task(p, prio);
1282         } else {
1283                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1284                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1285         }
1286 }
1287
1288 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1289 /*
1290  * Serializes updates of utilization clamp values
1291  *
1292  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1293  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1294  * support enqueue/dequeue operations.
1295  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1296  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1297  * updates or API abuses.
1298  */
1299 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1300
1301 /* Max allowed minimum utilization */
1302 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1303
1304 /* Max allowed maximum utilization */
1305 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1306
1307 /*
1308  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1309  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1310  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1311  *
1312  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1313  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1314  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1315  * battery life.
1316  *
1317  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1318  *
1319  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1320  * above.
1321  */
1322 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1323
1324 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1325 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1326
1327 /*
1328  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1329  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1330  * enqueue/dequeue_task().
1331  *
1332  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1333  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1334  *
1335  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1336  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1337  * functionality.
1338  *
1339  * The knobs that would enable this static key are:
1340  *
1341  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1342  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1343  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1344  */
1345 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1346
1347 /* Integer rounded range for each bucket */
1348 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1349
1350 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1351         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1352
1353 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1354 {
1355         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1356 }
1357
1358 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1359 {
1360         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1361                 return 0;
1362         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1363 }
1364
1365 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1366                                  unsigned int value, bool user_defined)
1367 {
1368         uc_se->value = value;
1369         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1370         uc_se->user_defined = user_defined;
1371 }
1372
1373 static inline unsigned int
1374 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1375                   unsigned int clamp_value)
1376 {
1377         /*
1378          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1379          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1380          * max-clamp.
1381          */
1382         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1383                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1384                 return clamp_value;
1385         }
1386
1387         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1388 }
1389
1390 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1391                                      unsigned int clamp_value)
1392 {
1393         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1394         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1395                 return;
1396
1397         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1398 }
1399
1400 static inline
1401 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1402                                    unsigned int clamp_value)
1403 {
1404         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1405         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1406
1407         /*
1408          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1409          * top most bucket with tasks in.
1410          */
1411         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1412                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1413                         continue;
1414                 return bucket[bucket_id].value;
1415         }
1416
1417         /* No tasks -- default clamp values */
1418         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1419 }
1420
1421 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1422 {
1423         unsigned int default_util_min;
1424         struct uclamp_se *uc_se;
1425
1426         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1427
1428         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1429
1430         /* Only sync if user didn't override the default */
1431         if (uc_se->user_defined)
1432                 return;
1433
1434         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1435         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1436 }
1437
1438 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1439 {
1440         struct rq_flags rf;
1441         struct rq *rq;
1442
1443         if (!rt_task(p))
1444                 return;
1445
1446         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1447         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1448         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1449         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1450 }
1451
1452 static inline struct uclamp_se
1453 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1454 {
1455         /* Copy by value as we could modify it */
1456         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1457 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1458         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1459
1460         /*
1461          * Tasks in autogroups or root task group will be
1462          * restricted by system defaults.
1463          */
1464         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1465                 return uc_req;
1466         if (task_group(p) == &root_task_group)
1467                 return uc_req;
1468
1469         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1470         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1471         value = uc_req.value;
1472         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1473         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1474 #endif
1475
1476         return uc_req;
1477 }
1478
1479 /*
1480  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1481  * priority:
1482  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1483  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1484  *   group or in an autogroup
1485  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1486  */
1487 static inline struct uclamp_se
1488 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1489 {
1490         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1491         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1492
1493         /* System default restrictions always apply */
1494         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1495                 return uc_max;
1496
1497         return uc_req;
1498 }
1499
1500 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1501 {
1502         struct uclamp_se uc_eff;
1503
1504         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1505         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1506                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1507
1508         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1509
1510         return (unsigned long)uc_eff.value;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1515  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1516  * updates the rq's clamp value if required.
1517  *
1518  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1519  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1520  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1521  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1522  */
1523 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1524                                     enum uclamp_id clamp_id)
1525 {
1526         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1527         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1528         struct uclamp_bucket *bucket;
1529
1530         lockdep_assert_rq_held(rq);
1531
1532         /* Update task effective clamp */
1533         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1534
1535         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1536         bucket->tasks++;
1537         uc_se->active = true;
1538
1539         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1540
1541         /*
1542          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1543          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1544          */
1545         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1546                 bucket->value = uc_se->value;
1547
1548         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1549                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1554  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1555  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1556  *
1557  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1558  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1559  * enforce the expected state and warn.
1560  */
1561 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1562                                     enum uclamp_id clamp_id)
1563 {
1564         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1565         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1566         struct uclamp_bucket *bucket;
1567         unsigned int bkt_clamp;
1568         unsigned int rq_clamp;
1569
1570         lockdep_assert_rq_held(rq);
1571
1572         /*
1573          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1574          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1575          *
1576          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1577          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1578          * here.
1579          *
1580          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1581          * problem too
1582          *
1583          *      enqueue(taskA)
1584          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1585          *      enqueue(taskB)
1586          *      dequeue(taskA)
1587          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1588          *      dequeue(taskB)
1589          *
1590          * where we could end up with stale data in uc_se and
1591          * bucket[uc_se->bucket_id].
1592          *
1593          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1594          */
1595         if (unlikely(!uc_se->active))
1596                 return;
1597
1598         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1599
1600         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1601         if (likely(bucket->tasks))
1602                 bucket->tasks--;
1603
1604         uc_se->active = false;
1605
1606         /*
1607          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1608          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1609          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1610          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1611          */
1612         if (likely(bucket->tasks))
1613                 return;
1614
1615         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1616         /*
1617          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1618          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1619          */
1620         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1621         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1622                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1623                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1624         }
1625 }
1626
1627 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1628 {
1629         enum uclamp_id clamp_id;
1630
1631         /*
1632          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1633          *
1634          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1635          * sched_uclamp_used is disabled.
1636          */
1637         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1638                 return;
1639
1640         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1641                 return;
1642
1643         for_each_clamp_id(clamp_id)
1644                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1645
1646         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1647         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1648                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1649 }
1650
1651 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1652 {
1653         enum uclamp_id clamp_id;
1654
1655         /*
1656          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1657          *
1658          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1659          * sched_uclamp_used is disabled.
1660          */
1661         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1662                 return;
1663
1664         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1665                 return;
1666
1667         for_each_clamp_id(clamp_id)
1668                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1669 }
1670
1671 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1672                                       enum uclamp_id clamp_id)
1673 {
1674         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1675                 return;
1676
1677         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1678         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1679
1680         /*
1681          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1682          * active tasks on rq.
1683          */
1684         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1685                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1686 }
1687
1688 static inline void
1689 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1690 {
1691         enum uclamp_id clamp_id;
1692         struct rq_flags rf;
1693         struct rq *rq;
1694
1695         /*
1696          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1697          *
1698          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1699          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1700          * enqueues, dequeues and migration operations.
1701          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1702          */
1703         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1704
1705         /*
1706          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1707          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1708          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1709          * it will already see the updated clamp bucket value.
1710          */
1711         for_each_clamp_id(clamp_id)
1712                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1713
1714         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1715 }
1716
1717 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1718 static inline void
1719 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1720 {
1721         struct css_task_iter it;
1722         struct task_struct *p;
1723
1724         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1725         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1726                 uclamp_update_active(p);
1727         css_task_iter_end(&it);
1728 }
1729
1730 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1734 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1735 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1736 static void uclamp_update_root_tg(void)
1737 {
1738         struct task_group *tg = &root_task_group;
1739
1740         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1741                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1742         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1743                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1744
1745         rcu_read_lock();
1746         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1747         rcu_read_unlock();
1748 }
1749 #else
1750 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1751 #endif
1752
1753 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1754 {
1755         struct task_struct *g, *p;
1756
1757         /*
1758          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1759          *                                        uclamp_min_rt = X;
1760          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1761          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1762          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1763          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1764          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1765          *
1766          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1767          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1768          * task.
1769          */
1770         read_lock(&tasklist_lock);
1771         smp_mb__after_spinlock();
1772         read_unlock(&tasklist_lock);
1773
1774         rcu_read_lock();
1775         for_each_process_thread(g, p)
1776                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1777         rcu_read_unlock();
1778 }
1779
1780 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1781                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1782 {
1783         bool update_root_tg = false;
1784         int old_min, old_max, old_min_rt;
1785         int result;
1786
1787         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1788         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1789         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1790         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1791
1792         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1793         if (result)
1794                 goto undo;
1795         if (!write)
1796                 goto done;
1797
1798         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1799             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1800             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1801
1802                 result = -EINVAL;
1803                 goto undo;
1804         }
1805
1806         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1807                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1808                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1809                 update_root_tg = true;
1810         }
1811         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1812                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1813                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1814                 update_root_tg = true;
1815         }
1816
1817         if (update_root_tg) {
1818                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1819                 uclamp_update_root_tg();
1820         }
1821
1822         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1823                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1824                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1825         }
1826
1827         /*
1828          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1829          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1830          * task enqueue time.
1831          */
1832
1833         goto done;
1834
1835 undo:
1836         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1837         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1838         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1839 done:
1840         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1841
1842         return result;
1843 }
1844 #endif
1845 #endif
1846
1847 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1848                            const struct sched_attr *attr)
1849 {
1850         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1851         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1852
1853         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1854                 util_min = attr->sched_util_min;
1855
1856                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1857                         return -EINVAL;
1858         }
1859
1860         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1861                 util_max = attr->sched_util_max;
1862
1863                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1864                         return -EINVAL;
1865         }
1866
1867         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1868                 return -EINVAL;
1869
1870         /*
1871          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1872          *
1873          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1874          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1875          * scheduler locks.
1876          */
1877         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1878
1879         return 0;
1880 }
1881
1882 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1883                          enum uclamp_id clamp_id,
1884                          struct uclamp_se *uc_se)
1885 {
1886         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1887         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1888             !uc_se->user_defined)
1889                 return true;
1890
1891         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1892         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1893             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1894             attr->sched_util_min == -1) {
1895                 return true;
1896         }
1897
1898         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1899             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1900             attr->sched_util_max == -1) {
1901                 return true;
1902         }
1903
1904         return false;
1905 }
1906
1907 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1908                                   const struct sched_attr *attr)
1909 {
1910         enum uclamp_id clamp_id;
1911
1912         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1913                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1914                 unsigned int value;
1915
1916                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1917                         continue;
1918
1919                 /*
1920                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1921                  * at runtime.
1922                  */
1923                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1924                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1925                 else
1926                         value = uclamp_none(clamp_id);
1927
1928                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1929
1930         }
1931
1932         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1933                 return;
1934
1935         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1936             attr->sched_util_min != -1) {
1937                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1938                               attr->sched_util_min, true);
1939         }
1940
1941         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1942             attr->sched_util_max != -1) {
1943                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1944                               attr->sched_util_max, true);
1945         }
1946 }
1947
1948 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1949 {
1950         enum uclamp_id clamp_id;
1951
1952         /*
1953          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1954          * as the task is still at its early fork stages.
1955          */
1956         for_each_clamp_id(clamp_id)
1957                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1958
1959         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1960                 return;
1961
1962         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1963                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1964                               uclamp_none(clamp_id), false);
1965         }
1966 }
1967
1968 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1969 {
1970         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1971 }
1972
1973 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1974 {
1975         enum uclamp_id clamp_id;
1976         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1977
1978         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1979                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1980                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1981                 };
1982         }
1983
1984         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1985 }
1986
1987 static void __init init_uclamp(void)
1988 {
1989         struct uclamp_se uc_max = {};
1990         enum uclamp_id clamp_id;
1991         int cpu;
1992
1993         for_each_possible_cpu(cpu)
1994                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1995
1996         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1997                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1998                               uclamp_none(clamp_id), false);
1999         }
2000
2001         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2002         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2003         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2004                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2005 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2006                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2007                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2008 #endif
2009         }
2010 }
2011
2012 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2013 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2014 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2015 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2016                                   const struct sched_attr *attr)
2017 {
2018         return -EOPNOTSUPP;
2019 }
2020 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2021                                   const struct sched_attr *attr) { }
2022 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2023 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2024 static inline void init_uclamp(void) { }
2025 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2026
2027 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2028 {
2029         return task_on_rq_queued(p);
2030 }
2031
2032 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2033 {
2034         unsigned long ip = 0;
2035         unsigned int state;
2036
2037         if (!p || p == current)
2038                 return 0;
2039
2040         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2041         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2042         state = READ_ONCE(p->__state);
2043         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2044         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2045                 ip = __get_wchan(p);
2046         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2047
2048         return ip;
2049 }
2050
2051 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2052 {
2053         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2054                 update_rq_clock(rq);
2055
2056         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2057                 sched_info_enqueue(rq, p);
2058                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2059         }
2060
2061         uclamp_rq_inc(rq, p);
2062         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2063
2064         if (sched_core_enabled(rq))
2065                 sched_core_enqueue(rq, p);
2066 }
2067
2068 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2069 {
2070         if (sched_core_enabled(rq))
2071                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2072
2073         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2074                 update_rq_clock(rq);
2075
2076         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2077                 sched_info_dequeue(rq, p);
2078                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2079         }
2080
2081         uclamp_rq_dec(rq, p);
2082         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2083 }
2084
2085 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2086 {
2087         enqueue_task(rq, p, flags);
2088
2089         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2090 }
2091
2092 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2093 {
2094         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2095
2096         dequeue_task(rq, p, flags);
2097 }
2098
2099 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2100 {
2101         int prio;
2102
2103         if (dl_policy(policy))
2104                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2105         else if (rt_policy(policy))
2106                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2107         else
2108                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2109
2110         return prio;
2111 }
2112
2113 /*
2114  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2115  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2116  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2117  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2118  * estimator recalculates.
2119  */
2120 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2121 {
2122         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2127  * taken into account by the scheduler. This value might
2128  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2129  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2130  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2131  */
2132 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2133 {
2134         p->normal_prio = normal_prio(p);
2135         /*
2136          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2137          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2138          * to the normal priority:
2139          */
2140         if (!rt_prio(p->prio))
2141                 return p->normal_prio;
2142         return p->prio;
2143 }
2144
2145 /**
2146  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2147  * @p: the task in question.
2148  *
2149  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2150  */
2151 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2152 {
2153         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2158  * use the balance_callback list if you want balancing.
2159  *
2160  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2161  * balance_callback().
2162  */
2163 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2164                                        const struct sched_class *prev_class,
2165                                        int oldprio)
2166 {
2167         if (prev_class != p->sched_class) {
2168                 if (prev_class->switched_from)
2169                         prev_class->switched_from(rq, p);
2170
2171                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2172         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2173                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2174 }
2175
2176 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2177 {
2178         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2179                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2180         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2181                 resched_curr(rq);
2182
2183         /*
2184          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2185          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2186          */
2187         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2188                 rq_clock_skip_update(rq);
2189 }
2190
2191 #ifdef CONFIG_SMP
2192
2193 static void
2194 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2195
2196 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2197                                   const struct cpumask *new_mask,
2198                                   u32 flags);
2199
2200 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2201 {
2202         if (likely(!p->migration_disabled))
2203                 return;
2204
2205         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2206                 return;
2207
2208         /*
2209          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2210          */
2211         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2212 }
2213
2214 void migrate_disable(void)
2215 {
2216         struct task_struct *p = current;
2217
2218         if (p->migration_disabled) {
2219                 p->migration_disabled++;
2220                 return;
2221         }
2222
2223         preempt_disable();
2224         this_rq()->nr_pinned++;
2225         p->migration_disabled = 1;
2226         preempt_enable();
2227 }
2228 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2229
2230 void migrate_enable(void)
2231 {
2232         struct task_struct *p = current;
2233
2234         if (p->migration_disabled > 1) {
2235                 p->migration_disabled--;
2236                 return;
2237         }
2238
2239         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2240                 return;
2241
2242         /*
2243          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2244          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2245          */
2246         preempt_disable();
2247         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2248                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2249         /*
2250          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2251          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2252          * select_fallback_rq) get confused.
2253          */
2254         barrier();
2255         p->migration_disabled = 0;
2256         this_rq()->nr_pinned--;
2257         preempt_enable();
2258 }
2259 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2260
2261 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2262 {
2263         return rq->nr_pinned;
2264 }
2265
2266 /*
2267  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2268  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2269  */
2270 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2271 {
2272         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2273         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2274                 return false;
2275
2276         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2277         if (is_migration_disabled(p))
2278                 return cpu_online(cpu);
2279
2280         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2281         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2282                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2283
2284         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2285         if (kthread_is_per_cpu(p))
2286                 return cpu_online(cpu);
2287
2288         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2289         if (cpu_dying(cpu))
2290                 return false;
2291
2292         /* But are allowed during online. */
2293         return cpu_online(cpu);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * This is how migration works:
2298  *
2299  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2300  *    stop_one_cpu().
2301  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2302  *    off the CPU)
2303  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2304  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2305  *    it and puts it into the right queue.
2306  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2307  *    is done.
2308  */
2309
2310 /*
2311  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2312  *
2313  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2314  */
2315 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2316                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2317 {
2318         lockdep_assert_rq_held(rq);
2319
2320         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2321         set_task_cpu(p, new_cpu);
2322         rq_unlock(rq, rf);
2323
2324         rq = cpu_rq(new_cpu);
2325
2326         rq_lock(rq, rf);
2327         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2328         activate_task(rq, p, 0);
2329         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2330
2331         return rq;
2332 }
2333
2334 struct migration_arg {
2335         struct task_struct              *task;
2336         int                             dest_cpu;
2337         struct set_affinity_pending     *pending;
2338 };
2339
2340 /*
2341  * @refs: number of wait_for_completion()
2342  * @stop_pending: is @stop_work in use
2343  */
2344 struct set_affinity_pending {
2345         refcount_t              refs;
2346         unsigned int            stop_pending;
2347         struct completion       done;
2348         struct cpu_stop_work    stop_work;
2349         struct migration_arg    arg;
2350 };
2351
2352 /*
2353  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2354  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2355  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2356  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2357  *
2358  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2359  * as the task is no longer on this CPU.
2360  */
2361 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2362                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2363 {
2364         /* Affinity changed (again). */
2365         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2366                 return rq;
2367
2368         update_rq_clock(rq);
2369         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2370
2371         return rq;
2372 }
2373
2374 /*
2375  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2376  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2377  * 'pushing' onto another runqueue.
2378  */
2379 static int migration_cpu_stop(void *data)
2380 {
2381         struct migration_arg *arg = data;
2382         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2383         struct task_struct *p = arg->task;
2384         struct rq *rq = this_rq();
2385         bool complete = false;
2386         struct rq_flags rf;
2387
2388         /*
2389          * The original target CPU might have gone down and we might
2390          * be on another CPU but it doesn't matter.
2391          */
2392         local_irq_save(rf.flags);
2393         /*
2394          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2395          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2396          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2397          */
2398         flush_smp_call_function_queue();
2399
2400         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2401         rq_lock(rq, &rf);
2402
2403         /*
2404          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2405          * p->migration_pending must have remained stable.
2406          */
2407         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2408
2409         /*
2410          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2411          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2412          * we're holding p->pi_lock.
2413          */
2414         if (task_rq(p) == rq) {
2415                 if (is_migration_disabled(p))
2416                         goto out;
2417
2418                 if (pending) {
2419                         p->migration_pending = NULL;
2420                         complete = true;
2421
2422                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2423                                 goto out;
2424                 }
2425
2426                 if (task_on_rq_queued(p))
2427                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2428                 else
2429                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2430
2431                 /*
2432                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2433                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2434                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2435                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2436                  */
2437
2438         } else if (pending) {
2439                 /*
2440                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2441                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2442                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2443                  *
2444                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2445                  * more likely.
2446                  */
2447
2448                 /*
2449                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2450                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2451                  * somewhere allowed, we're done.
2452                  */
2453                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2454                         p->migration_pending = NULL;
2455                         complete = true;
2456                         goto out;
2457                 }
2458
2459                 /*
2460                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2461                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2462                  * it.
2463                  */
2464                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2465                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2466                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2467                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2468                 return 0;
2469         }
2470 out:
2471         if (pending)
2472                 pending->stop_pending = false;
2473         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2474
2475         if (complete)
2476                 complete_all(&pending->done);
2477
2478         return 0;
2479 }
2480
2481 int push_cpu_stop(void *arg)
2482 {
2483         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2484         struct task_struct *p = arg;
2485
2486         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2487         raw_spin_rq_lock(rq);
2488
2489         if (task_rq(p) != rq)
2490                 goto out_unlock;
2491
2492         if (is_migration_disabled(p)) {
2493                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2494                 goto out_unlock;
2495         }
2496
2497         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2498
2499         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2500                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2501
2502         if (!lowest_rq)
2503                 goto out_unlock;
2504
2505         // XXX validate p is still the highest prio task
2506         if (task_rq(p) == rq) {
2507                 deactivate_task(rq, p, 0);
2508                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2509                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2510                 resched_curr(lowest_rq);
2511         }
2512
2513         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2514
2515 out_unlock:
2516         rq->push_busy = false;
2517         raw_spin_rq_unlock(rq);
2518         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2519
2520         put_task_struct(p);
2521         return 0;
2522 }
2523
2524 /*
2525  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2526  * actually call this function.
2527  */
2528 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2529 {
2530         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2531                 p->cpus_ptr = new_mask;
2532                 return;
2533         }
2534
2535         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2536         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2537 }
2538
2539 static void
2540 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2541 {
2542         struct rq *rq = task_rq(p);
2543         bool queued, running;
2544
2545         /*
2546          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2547          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2548          * p->pi_lock.
2549          *
2550          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2551          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2552          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2553          * before finish_task().
2554          *
2555          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2556          */
2557         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2558                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2559         else
2560                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2561
2562         queued = task_on_rq_queued(p);
2563         running = task_current(rq, p);
2564
2565         if (queued) {
2566                 /*
2567                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2568                  * holding rq->lock.
2569                  */
2570                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2571                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2572         }
2573         if (running)
2574                 put_prev_task(rq, p);
2575
2576         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2577
2578         if (queued)
2579                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2580         if (running)
2581                 set_next_task(rq, p);
2582 }
2583
2584 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2585 {
2586         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2587 }
2588
2589 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2590                       int node)
2591 {
2592         if (!src->user_cpus_ptr)
2593                 return 0;
2594
2595         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2596         if (!dst->user_cpus_ptr)
2597                 return -ENOMEM;
2598
2599         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2600         return 0;
2601 }
2602
2603 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2604 {
2605         struct cpumask *user_mask = NULL;
2606
2607         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2608
2609         return user_mask;
2610 }
2611
2612 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2613 {
2614         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2615 }
2616
2617 /*
2618  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2619  *
2620  *
2621  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2622  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2623  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2624  *
2625  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2626  * Consider:
2627  *
2628  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2629  *
2630  *     P0@CPU0                  P1
2631  *
2632  *     migrate_disable();
2633  *     <preempted>
2634  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2635  *
2636  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2637  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2638  * This means we need the following scheme:
2639  *
2640  *     P0@CPU0                  P1
2641  *
2642  *     migrate_disable();
2643  *     <preempted>
2644  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2645  *                                <blocks>
2646  *     <resumes>
2647  *     migrate_enable();
2648  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2649  *       <wakes local stopper>
2650  *                         `--> <woken on migration completion>
2651  *
2652  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2653  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2654  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2655  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2656  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2657  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2658  * moment.
2659  *
2660  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2661  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2662  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2663  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2664  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2665  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2666  *
2667  *
2668  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2669  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2670  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2671  * Migrate-Disable. Consider:
2672  *
2673  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2674  *
2675  *     CPU0               P1                            P2
2676  *     <P0>
2677  *       migrate_disable();
2678  *       <preempted>
2679  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2680  *                          <blocks>
2681  *     <migration/0>
2682  *       migration_cpu_stop()
2683  *         is_migration_disabled()
2684  *           <bails>
2685  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2686  *                                                         <signal completion>
2687  *                          <awakes>
2688  *
2689  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2690  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2691  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2692  */
2693 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2694                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2695 {
2696         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2697         bool stop_pending, complete = false;
2698
2699         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2700         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2701                 struct task_struct *push_task = NULL;
2702
2703                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2704                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2705                         rq->push_busy = true;
2706                         push_task = get_task_struct(p);
2707                 }
2708
2709                 /*
2710                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2711                  * then complete now.
2712                  */
2713                 pending = p->migration_pending;
2714                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2715                         p->migration_pending = NULL;
2716                         complete = true;
2717                 }
2718
2719                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2720
2721                 if (push_task) {
2722                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2723                                             p, &rq->push_work);
2724                 }
2725
2726                 if (complete)
2727                         complete_all(&pending->done);
2728
2729                 return 0;
2730         }
2731
2732         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2733                 /* serialized by p->pi_lock */
2734                 if (!p->migration_pending) {
2735                         /* Install the request */
2736                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2737                         init_completion(&my_pending.done);
2738                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2739                                 .task = p,
2740                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2741                                 .pending = &my_pending,
2742                         };
2743
2744                         p->migration_pending = &my_pending;
2745                 } else {
2746                         pending = p->migration_pending;
2747                         refcount_inc(&pending->refs);
2748                         /*
2749                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2750                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2751                          * we risk a completion of the pending despite having a
2752                          * task on a disallowed CPU.
2753                          *
2754                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2755                          */
2756                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2757                 }
2758         }
2759         pending = p->migration_pending;
2760         /*
2761          * - !MIGRATE_ENABLE:
2762          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2763          *
2764          * - MIGRATE_ENABLE:
2765          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2766          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2767          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2768          *   pending completion.
2769          *
2770          * Either way, we really should have a @pending here.
2771          */
2772         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2773                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2774                 return -EINVAL;
2775         }
2776
2777         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2778                 /*
2779                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2780                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2781                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2782                  */
2783                 stop_pending = pending->stop_pending;
2784                 if (!stop_pending)
2785                         pending->stop_pending = true;
2786
2787                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2788                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2789
2790                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2791
2792                 if (!stop_pending) {
2793                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2794                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2795                 }
2796
2797                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2798                         return 0;
2799         } else {
2800
2801                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2802                         if (task_on_rq_queued(p))
2803                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2804
2805                         if (!pending->stop_pending) {
2806                                 p->migration_pending = NULL;
2807                                 complete = true;
2808                         }
2809                 }
2810                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2811
2812                 if (complete)
2813                         complete_all(&pending->done);
2814         }
2815
2816         wait_for_completion(&pending->done);
2817
2818         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2819                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2820
2821         /*
2822          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2823          * have seen the completion and decremented the refcount
2824          */
2825         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2826
2827         /* ARGH */
2828         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2829
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 /*
2834  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2835  */
2836 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2837                                          const struct cpumask *new_mask,
2838                                          u32 flags,
2839                                          struct rq *rq,
2840                                          struct rq_flags *rf)
2841         __releases(rq->lock)
2842         __releases(p->pi_lock)
2843 {
2844         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2845         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2846         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2847         struct cpumask *user_mask = NULL;
2848         unsigned int dest_cpu;
2849         int ret = 0;
2850
2851         update_rq_clock(rq);
2852
2853         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2854                 /*
2855                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2856                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2857                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2858                  *
2859                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2860                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2861                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2862                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2863                  */
2864                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2865         }
2866
2867         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2868                 ret = -EINVAL;
2869                 goto out;
2870         }
2871
2872         /*
2873          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2874          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2875          */
2876         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2877                 ret = -EINVAL;
2878                 goto out;
2879         }
2880
2881         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2882                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2883                         goto out;
2884
2885                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2886                                  is_migration_disabled(p) &&
2887                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2888                         ret = -EBUSY;
2889                         goto out;
2890                 }
2891         }
2892
2893         /*
2894          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2895          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2896          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2897          */
2898         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2899         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2900                 ret = -EINVAL;
2901                 goto out;
2902         }
2903
2904         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2905
2906         if (flags & SCA_USER)
2907                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2908
2909         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2910
2911         kfree(user_mask);
2912
2913         return ret;
2914
2915 out:
2916         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2917
2918         return ret;
2919 }
2920
2921 /*
2922  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2923  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2924  * is removed from the allowed bitmask.
2925  *
2926  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2927  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2928  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2929  */
2930 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2931                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2932 {
2933         struct rq_flags rf;
2934         struct rq *rq;
2935
2936         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2937         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2938 }
2939
2940 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2941 {
2942         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2943 }
2944 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2945
2946 /*
2947  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2948  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2949  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2950  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2951  * -EINVAL.
2952  */
2953 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2954                                      struct cpumask *new_mask,
2955                                      const struct cpumask *subset_mask)
2956 {
2957         struct cpumask *user_mask = NULL;
2958         struct rq_flags rf;
2959         struct rq *rq;
2960         int err;
2961
2962         if (!p->user_cpus_ptr) {
2963                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2964                 if (!user_mask)
2965                         return -ENOMEM;
2966         }
2967
2968         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2969
2970         /*
2971          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2972          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2973          * mask entirely.
2974          */
2975         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2976                 err = -EPERM;
2977                 goto err_unlock;
2978         }
2979
2980         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2981                 err = -EINVAL;
2982                 goto err_unlock;
2983         }
2984
2985         /*
2986          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2987          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2988          */
2989         if (user_mask) {
2990                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2991                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2992         }
2993
2994         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2995
2996 err_unlock:
2997         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2998         kfree(user_mask);
2999         return err;
3000 }
3001
3002 /*
3003  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3004  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
3005  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3006  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3007  */
3008 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3009 {
3010         cpumask_var_t new_mask;
3011         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3012
3013         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3014
3015         /*
3016          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3017          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3018          * lock to ensure that the migration succeeds.
3019          */
3020         cpus_read_lock();
3021         if (!cpumask_available(new_mask))
3022                 goto out_set_mask;
3023
3024         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3025                 goto out_free_mask;
3026
3027         /*
3028          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3029          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3030          */
3031         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3032         override_mask = new_mask;
3033
3034 out_set_mask:
3035         if (printk_ratelimit()) {
3036                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3037                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3038                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3039         }
3040
3041         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3042 out_free_mask:
3043         cpus_read_unlock();
3044         free_cpumask_var(new_mask);
3045 }
3046
3047 static int
3048 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3049
3050 /*
3051  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3052  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3053  * @p->user_cpus_ptr.
3054  *
3055  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3056  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3057  */
3058 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3059 {
3060         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3061         unsigned long flags;
3062
3063         /*
3064          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3065          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3066          * a subsequent fork().
3067          */
3068         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3069                 return;
3070
3071         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3072         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3073         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3074
3075         kfree(user_mask);
3076 }
3077
3078 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3079 {
3080 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3081         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3082
3083         /*
3084          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3085          * ttwu() will sort out the placement.
3086          */
3087         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3088
3089         /*
3090          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3091          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3092          * time relying on p->on_rq.
3093          */
3094         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3095                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3096                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3097
3098 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3099         /*
3100          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3101          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3102          *
3103          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3104          * see task_group().
3105          *
3106          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3107          * task_rq_lock().
3108          */
3109         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3110                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3111 #endif
3112         /*
3113          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3114          */
3115         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3116
3117         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3118 #endif
3119
3120         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3121
3122         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3123                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3124                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3125                 p->se.nr_migrations++;
3126                 rseq_migrate(p);
3127                 perf_event_task_migrate(p);
3128         }
3129
3130         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3131 }
3132
3133 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3134 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3135 {
3136         if (task_on_rq_queued(p)) {
3137                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3138                 struct rq_flags srf, drf;
3139
3140                 src_rq = task_rq(p);
3141                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3142
3143                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3144                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3145
3146                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3147                 set_task_cpu(p, cpu);
3148                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3149                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3150
3151                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3152                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3153
3154         } else {
3155                 /*
3156                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3157                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3158                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3159                  */
3160                 p->wake_cpu = cpu;
3161         }
3162 }
3163
3164 struct migration_swap_arg {
3165         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3166         int src_cpu, dst_cpu;
3167 };
3168
3169 static int migrate_swap_stop(void *data)
3170 {
3171         struct migration_swap_arg *arg = data;
3172         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3173         int ret = -EAGAIN;
3174
3175         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3176                 return -EAGAIN;
3177
3178         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3179         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3180
3181         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3182                         &arg->dst_task->pi_lock);
3183         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3184
3185         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3186                 goto unlock;
3187
3188         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3189                 goto unlock;
3190
3191         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3192                 goto unlock;
3193
3194         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3195                 goto unlock;
3196
3197         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3198         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3199
3200         ret = 0;
3201
3202 unlock:
3203         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3204         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3205         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3206
3207         return ret;
3208 }
3209
3210 /*
3211  * Cross migrate two tasks
3212  */
3213 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3214                 int target_cpu, int curr_cpu)
3215 {
3216         struct migration_swap_arg arg;
3217         int ret = -EINVAL;
3218
3219         arg = (struct migration_swap_arg){
3220                 .src_task = cur,
3221                 .src_cpu = curr_cpu,
3222                 .dst_task = p,
3223                 .dst_cpu = target_cpu,
3224         };
3225
3226         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3227                 goto out;
3228
3229         /*
3230          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3231          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3232          */
3233         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3234                 goto out;
3235
3236         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3237                 goto out;
3238
3239         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3240                 goto out;
3241
3242         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3243         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3244
3245 out:
3246         return ret;
3247 }
3248 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3249
3250 /*
3251  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3252  *
3253  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
3254  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
3255  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
3256  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
3257  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
3258  * whole time.
3259  *
3260  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3261  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3262  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3263  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3264  * waiting to become inactive.
3265  */
3266 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3267 {
3268         int running, queued;
3269         struct rq_flags rf;
3270         unsigned long ncsw;
3271         struct rq *rq;
3272
3273         for (;;) {
3274                 /*
3275                  * We do the initial early heuristics without holding
3276                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3277                  * the runqueue lock when things look like they will
3278                  * work out!
3279                  */
3280                 rq = task_rq(p);
3281
3282                 /*
3283                  * If the task is actively running on another CPU
3284                  * still, just relax and busy-wait without holding
3285                  * any locks.
3286                  *
3287                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3288                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3289                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
3290                  * return false if the runqueue has changed and p
3291                  * is actually now running somewhere else!
3292                  */
3293                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
3294                         if (!(READ_ONCE(p->__state) & match_state))
3295                                 return 0;
3296                         cpu_relax();
3297                 }
3298
3299                 /*
3300                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3301                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3302                  * just go back and repeat.
3303                  */
3304                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3305                 trace_sched_wait_task(p);
3306                 running = task_on_cpu(rq, p);
3307                 queued = task_on_rq_queued(p);
3308                 ncsw = 0;
3309                 if (READ_ONCE(p->__state) & match_state)
3310                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3311                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3312
3313                 /*
3314                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3315                  */
3316                 if (unlikely(!ncsw))
3317                         break;
3318
3319                 /*
3320                  * Was it really running after all now that we
3321                  * checked with the proper locks actually held?
3322                  *
3323                  * Oops. Go back and try again..
3324                  */
3325                 if (unlikely(running)) {
3326                         cpu_relax();
3327                         continue;
3328                 }
3329
3330                 /*
3331                  * It's not enough that it's not actively running,
3332                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3333                  * preempted!
3334                  *
3335                  * So if it was still runnable (but just not actively
3336                  * running right now), it's preempted, and we should
3337                  * yield - it could be a while.
3338                  */
3339                 if (unlikely(queued)) {
3340                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3341
3342                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3343                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3344                         continue;
3345                 }
3346
3347                 /*
3348                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3349                  * runnable, which means that it will never become
3350                  * running in the future either. We're all done!
3351                  */
3352                 break;
3353         }
3354
3355         return ncsw;
3356 }
3357
3358 /***
3359  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3360  * @p: the to-be-kicked thread
3361  *
3362  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3363  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3364  *
3365  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3366  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3367  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3368  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3369  * achieved as well.
3370  */
3371 void kick_process(struct task_struct *p)
3372 {
3373         int cpu;
3374
3375         preempt_disable();
3376         cpu = task_cpu(p);
3377         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3378                 smp_send_reschedule(cpu);
3379         preempt_enable();
3380 }
3381 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3382
3383 /*
3384  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3385  *
3386  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3387  *
3388  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3389  *
3390  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3391  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3392  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3393  *    see it.
3394  *
3395  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3396  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3397  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3398  *    off.
3399  *
3400  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3401  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3402  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3403  * to satisfy the above rules.
3404  */
3405 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3406 {
3407         int nid = cpu_to_node(cpu);
3408         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3409         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3410         int dest_cpu;
3411
3412         /*
3413          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3414          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3415          * select the CPU on the other node.
3416          */
3417         if (nid != -1) {
3418                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3419
3420                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3421                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3422                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3423                                 return dest_cpu;
3424                 }
3425         }
3426
3427         for (;;) {
3428                 /* Any allowed, online CPU? */
3429                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3430                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3431                                 continue;
3432
3433                         goto out;
3434                 }
3435
3436                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3437                 switch (state) {
3438                 case cpuset:
3439                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3440                                 state = possible;
3441                                 break;
3442                         }
3443                         fallthrough;
3444                 case possible:
3445                         /*
3446                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3447                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3448                          *
3449                          * More yuck to audit.
3450                          */
3451                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3452                         state = fail;
3453                         break;
3454                 case fail:
3455                         BUG();
3456                         break;
3457                 }
3458         }
3459
3460 out:
3461         if (state != cpuset) {
3462                 /*
3463                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3464                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3465                  * leave kernel.
3466                  */
3467                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3468                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3469                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3470                 }
3471         }
3472
3473         return dest_cpu;
3474 }
3475
3476 /*
3477  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3478  */
3479 static inline
3480 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3481 {
3482         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3483
3484         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3485                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3486         else
3487                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3488
3489         /*
3490          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3491          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3492          * CPU.
3493          *
3494          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3495          *
3496          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3497          *   not worry about this generic constraint ]
3498          */
3499         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3500                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3501
3502         return cpu;
3503 }
3504
3505 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3506 {
3507         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3508         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3509         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3510
3511         if (stop) {
3512                 /*
3513                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3514                  * userspace knows about and won't get confused about.
3515                  *
3516                  * Also, it will make PI more or less work without too
3517                  * much confusion -- but then, stop work should not
3518                  * rely on PI working anyway.
3519                  */
3520                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3521
3522                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3523
3524                 /*
3525                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3526                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3527                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3528                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3529                  * around the current task.
3530                  *
3531                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3532                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3533                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3534                  * own class.
3535                  */
3536                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3537         }
3538
3539         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3540
3541         if (old_stop) {
3542                 /*
3543                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3544                  * it can die in pieces.
3545                  */
3546                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3547         }
3548 }
3549
3550 #else /* CONFIG_SMP */
3551
3552 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3553                                          const struct cpumask *new_mask,
3554                                          u32 flags)
3555 {
3556         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3557 }
3558
3559 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3560
3561 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3562 {
3563         return false;
3564 }
3565
3566 #endif /* !CONFIG_SMP */
3567
3568 static void
3569 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3570 {
3571         struct rq *rq;
3572
3573         if (!schedstat_enabled())
3574                 return;
3575
3576         rq = this_rq();
3577
3578 #ifdef CONFIG_SMP
3579         if (cpu == rq->cpu) {
3580                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3581                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3582         } else {
3583                 struct sched_domain *sd;
3584
3585                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3586                 rcu_read_lock();
3587                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3588                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3589                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3590                                 break;
3591                         }
3592                 }
3593                 rcu_read_unlock();
3594         }
3595
3596         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3597                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3598 #endif /* CONFIG_SMP */
3599
3600         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3601         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3602
3603         if (wake_flags & WF_SYNC)
3604                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3605 }
3606
3607 /*
3608  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3609  */
3610 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3611                            struct rq_flags *rf)
3612 {
3613         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3614         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3615         trace_sched_wakeup(p);
3616
3617 #ifdef CONFIG_SMP
3618         if (p->sched_class->task_woken) {
3619                 /*
3620                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3621                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3622                  */
3623                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3624                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3625                 rq_repin_lock(rq, rf);
3626         }
3627
3628         if (rq->idle_stamp) {
3629                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3630                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3631
3632                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3633
3634                 if (rq->avg_idle > max)
3635                         rq->avg_idle = max;
3636
3637                 rq->wake_stamp = jiffies;
3638                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3639
3640                 rq->idle_stamp = 0;
3641         }
3642 #endif
3643 }
3644
3645 static void
3646 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3647                  struct rq_flags *rf)
3648 {
3649         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3650
3651         lockdep_assert_rq_held(rq);
3652
3653         if (p->sched_contributes_to_load)
3654                 rq->nr_uninterruptible--;
3655
3656 #ifdef CONFIG_SMP
3657         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3658                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3659         else
3660 #endif
3661         if (p->in_iowait) {
3662                 delayacct_blkio_end(p);
3663                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3664         }
3665
3666         activate_task(rq, p, en_flags);
3667         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3668 }
3669
3670 /*
3671  * Consider @p being inside a wait loop:
3672  *
3673  *   for (;;) {
3674  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3675  *
3676  *      if (CONDITION)
3677  *         break;
3678  *
3679  *      schedule();
3680  *   }
3681  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3682  *
3683  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3684  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3685  * an atomic manner.
3686  *
3687  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3688  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3689  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3690  * need to do a full wakeup with enqueue.
3691  *
3692  * Returns: %true when the wakeup is done,
3693  *          %false otherwise.
3694  */
3695 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3696 {
3697         struct rq_flags rf;
3698         struct rq *rq;
3699         int ret = 0;
3700
3701         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3702         if (task_on_rq_queued(p)) {
3703                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3704                 update_rq_clock(rq);
3705                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3706                 ret = 1;
3707         }
3708         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3709
3710         return ret;
3711 }
3712
3713 #ifdef CONFIG_SMP
3714 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3715 {
3716         struct llist_node *llist = arg;
3717         struct rq *rq = this_rq();
3718         struct task_struct *p, *t;
3719         struct rq_flags rf;
3720
3721         if (!llist)
3722                 return;
3723
3724         /*
3725          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3726          * Races such that false-negatives are possible, since they
3727          * are shorter lived that false-positives would be.
3728          */
3729         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3730
3731         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3732         update_rq_clock(rq);
3733
3734         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3735                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3736                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3737
3738                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3739                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3740
3741                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3742         }
3743
3744         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3745 }
3746
3747 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3748 {
3749         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3750
3751         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3752                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3753         else
3754                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3755 }
3756
3757 /*
3758  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3759  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3760  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3761  * of the wakeup instead of the waker.
3762  */
3763 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3764 {
3765         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3766
3767         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3768
3769         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3770         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3771 }
3772
3773 void wake_up_if_idle(int cpu)
3774 {
3775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3776         struct rq_flags rf;
3777
3778         rcu_read_lock();
3779
3780         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3781                 goto out;
3782
3783         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3784         if (is_idle_task(rq->curr))
3785                 resched_curr(rq);
3786         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3787         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3788
3789 out:
3790         rcu_read_unlock();
3791 }
3792
3793 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3794 {
3795         if (this_cpu == that_cpu)
3796                 return true;
3797
3798         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3799 }
3800
3801 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3802 {
3803         /*
3804          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3805          * in hotplug state.
3806          */
3807         if (!cpu_active(cpu))
3808                 return false;
3809
3810         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3811         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3812                 return false;
3813
3814         /*
3815          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3816          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3817          */
3818         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3819                 return true;
3820
3821         if (cpu == smp_processor_id())
3822                 return false;
3823
3824         /*
3825          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3826          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3827          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3828          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3829          * avoid unnecessary task stacking.
3830          *
3831          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3832          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3833          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3834          */
3835         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3836                 return true;
3837
3838         return false;
3839 }
3840
3841 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3842 {
3843         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
3844                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3845                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3846                 return true;
3847         }
3848
3849         return false;
3850 }
3851
3852 #else /* !CONFIG_SMP */
3853
3854 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3855 {
3856         return false;
3857 }
3858
3859 #endif /* CONFIG_SMP */
3860
3861 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3862 {
3863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3864         struct rq_flags rf;
3865
3866         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3867                 return;
3868
3869         rq_lock(rq, &rf);
3870         update_rq_clock(rq);
3871         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3872         rq_unlock(rq, &rf);
3873 }
3874
3875 /*
3876  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3877  *
3878  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3879  * disabled when p == current.
3880  *
3881  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3882  *
3883  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3884  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3885  *
3886  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3887  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3888  */
3889 static __always_inline
3890 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3891 {
3892         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3893                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3894                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3895         }
3896
3897         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3898                 *success = 1;
3899                 return true;
3900         }
3901
3902 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3903         /*
3904          * Saved state preserves the task state across blocking on
3905          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3906          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3907          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3908          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3909          *
3910          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3911          * from p::saved_state which ensures that the regular
3912          * wakeup is not lost. The restore will also set
3913          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3914          * not result in false positives vs. @success
3915          */
3916         if (p->saved_state & state) {
3917                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3918                 *success = 1;
3919         }
3920 #endif
3921         return false;
3922 }
3923
3924 /*
3925  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3926  *
3927  *  MIGRATION
3928  *
3929  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3930  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3931  * execution on its new CPU [c1].
3932  *
3933  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3934  *
3935  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3936  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3937  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3938  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3939  *
3940  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3941  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3942  *
3943  * Example:
3944  *
3945  *   CPU0            CPU1            CPU2
3946  *
3947  *   LOCK rq(0)->lock
3948  *   sched-out X
3949  *   sched-in Y
3950  *   UNLOCK rq(0)->lock
3951  *
3952  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3953  *                                   dequeue X
3954  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3955  *
3956  *                                   LOCK rq(1)->lock
3957  *                                   enqueue X
3958  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3959  *
3960  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3961  *                   sched-out Z
3962  *                   sched-in X
3963  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3964  *
3965  *
3966  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3967  *
3968  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3969  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3970  * chain to provide order. Instead we do:
3971  *
3972  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3973  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3974  *
3975  * Example:
3976  *
3977  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3978  *
3979  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3980  *   dequeue X
3981  *   sched-out X
3982  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3983  *
3984  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3985  *                    X->state = WAKING
3986  *                    set_task_cpu(X,2)
3987  *
3988  *                    LOCK rq(2)->lock
3989  *                    enqueue X
3990  *                    X->state = RUNNING
3991  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3992  *
3993  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3994  *                                          sched-out Z
3995  *                                          sched-in X
3996  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3997  *
3998  *                    UNLOCK X->pi_lock
3999  *   UNLOCK rq(0)->lock
4000  *
4001  *
4002  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4003  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4004  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4005  */
4006
4007 /**
4008  * try_to_wake_up - wake up a thread
4009  * @p: the thread to be awakened
4010  * @state: the mask of task states that can be woken
4011  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4012  *
4013  * Conceptually does:
4014  *
4015  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4016  *
4017  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4018  *
4019  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4020  *
4021  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4022  * with set_current_state().
4023  *
4024  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4025  *
4026  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4027  *  - p->sched_class
4028  *  - p->cpus_ptr
4029  *  - p->sched_task_group
4030  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4031  *
4032  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4033  * Takes rq->lock in:
4034  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4035  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4036  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4037  *
4038  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4039  * many memory barriers and their comments for details.
4040  *
4041  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4042  *         %false otherwise.
4043  */
4044 static int
4045 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4046 {
4047         unsigned long flags;
4048         int cpu, success = 0;
4049
4050         preempt_disable();
4051         if (p == current) {
4052                 /*
4053                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4054                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4055                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4056                  * without taking any locks.
4057                  *
4058                  * In particular:
4059                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4060                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4061                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4062                  */
4063                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4064                         goto out;
4065
4066                 trace_sched_waking(p);
4067                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4068                 trace_sched_wakeup(p);
4069                 goto out;
4070         }
4071
4072         /*
4073          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4074          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4075          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4076          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4077          */
4078         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4079         smp_mb__after_spinlock();
4080         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4081                 goto unlock;
4082
4083         trace_sched_waking(p);
4084
4085         /*
4086          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4087          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4088          * in smp_cond_load_acquire() below.
4089          *
4090          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4091          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4092          *   UNLOCK rq->lock
4093          *
4094          * __schedule() (switch to task 'p')
4095          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4096          *   smp_mb__after_spinlock();
4097          *   UNLOCK rq->lock
4098          *
4099          * [task p]
4100          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4101          *
4102          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4103          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4104          *
4105          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4106          */
4107         smp_rmb();
4108         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4109                 goto unlock;
4110
4111 #ifdef CONFIG_SMP
4112         /*
4113          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4114          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4115          *
4116          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4117          * from the runqueue.
4118          *
4119          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4120          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4121          *   UNLOCK rq->lock
4122          *
4123          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4124          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4125          *   smp_mb__after_spinlock();
4126          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4127          *
4128          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4129          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4130          *
4131          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4132          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4133          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4134          */
4135         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4136
4137         /*
4138          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4139          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4140          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4141          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4142          */
4143         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4144
4145         /*
4146          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4147          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4148          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4149          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4150          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4151          *
4152          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4153          *
4154          * set_task_cpu(p, cpu);
4155          *   STORE p->cpu = @cpu
4156          * __schedule() (switch to task 'p')
4157          *   LOCK rq->lock
4158          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4159          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4160          *
4161          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4162          * scheduling.
4163          */
4164         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4165             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4166                 goto unlock;
4167
4168         /*
4169          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4170          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4171          *
4172          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4173          *
4174          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4175          * their previous state and preserve Program Order.
4176          */
4177         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4178
4179         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4180         if (task_cpu(p) != cpu) {
4181                 if (p->in_iowait) {
4182                         delayacct_blkio_end(p);
4183                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4184                 }
4185
4186                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4187                 psi_ttwu_dequeue(p);
4188                 set_task_cpu(p, cpu);
4189         }
4190 #else
4191         cpu = task_cpu(p);
4192 #endif /* CONFIG_SMP */
4193
4194         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4195 unlock:
4196         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4197 out:
4198         if (success)
4199                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4200         preempt_enable();
4201
4202         return success;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4207  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4208  * @func: Function to invoke.
4209  * @arg: Argument to function.
4210  *
4211  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4212  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4213  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4214  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4215  *
4216  * Returns:
4217  *   Whatever @func returns
4218  */
4219 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4220 {
4221         struct rq *rq = NULL;
4222         unsigned int state;
4223         struct rq_flags rf;
4224         int ret;
4225
4226         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4227
4228         state = READ_ONCE(p->__state);
4229
4230         /*
4231          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4232          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4233          *
4234          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4235          */
4236         smp_rmb();
4237
4238         /*
4239          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4240          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4241          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4242          */
4243         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4244                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4245
4246         /*
4247          * At this point the task is pinned; either:
4248          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4249          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4250          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4251          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4252          *
4253          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4254          * p->__state to differentiate between these states.
4255          */
4256         ret = func(p, arg);
4257
4258         if (rq)
4259                 rq_unlock(rq, &rf);
4260
4261         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4262         return ret;
4263 }
4264
4265 /**
4266  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4267  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4268  *
4269  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4270  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4271  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4272  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4273  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4274  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4275  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4276  *
4277  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4278  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4279  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4280  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4281  * online throughout.
4282  *
4283  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4284  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4285  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4286  */
4287 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4288 {
4289         struct task_struct *t;
4290
4291         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4292         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4293         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4294         return t;
4295 }
4296
4297 /**
4298  * wake_up_process - Wake up a specific process
4299  * @p: The process to be woken up.
4300  *
4301  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4302  * processes.
4303  *
4304  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4305  *
4306  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4307  */
4308 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4309 {
4310         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4311 }
4312 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4313
4314 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4315 {
4316         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4317 }
4318
4319 /*
4320  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4321  * p is forked by current.
4322  *
4323  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4324  */
4325 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4326 {
4327         p->on_rq                        = 0;
4328
4329         p->se.on_rq                     = 0;
4330         p->se.exec_start                = 0;
4331         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4332         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4333         p->se.nr_migrations             = 0;
4334         p->se.vruntime                  = 0;
4335         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4336
4337 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4338         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4339 #endif
4340
4341 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4342         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4343         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4344 #endif
4345
4346         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4347         init_dl_task_timer(&p->dl);
4348         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4349         __dl_clear_params(p);
4350
4351         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4352         p->rt.timeout           = 0;
4353         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4354         p->rt.on_rq             = 0;
4355         p->rt.on_list           = 0;
4356
4357 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4358         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4359 #endif
4360
4361 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4362         p->capture_control = NULL;
4363 #endif
4364         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4365 #ifdef CONFIG_SMP
4366         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4367         p->migration_pending = NULL;
4368 #endif
4369 }
4370
4371 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4372
4373 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4374
4375 int sysctl_numa_balancing_mode;
4376
4377 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4378 {
4379         if (enabled)
4380                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4381         else
4382                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4383 }
4384
4385 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4386 {
4387         if (enabled)
4388                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4389         else
4390                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4391         __set_numabalancing_state(enabled);
4392 }
4393
4394 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4395 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4396                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4397 {
4398         struct ctl_table t;
4399         int err;
4400         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4401
4402         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4403                 return -EPERM;
4404
4405         t = *table;
4406         t.data = &state;
4407         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4408         if (err < 0)
4409                 return err;
4410         if (write) {
4411                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4412                 __set_numabalancing_state(state);
4413         }
4414         return err;
4415 }
4416 #endif
4417 #endif
4418
4419 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4420
4421 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4422
4423 static void set_schedstats(bool enabled)
4424 {
4425         if (enabled)
4426                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4427         else
4428                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4429 }
4430
4431 void force_schedstat_enabled(void)
4432 {
4433         if (!schedstat_enabled()) {
4434                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4435                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4436         }
4437 }
4438
4439 static int __init setup_schedstats(char *str)
4440 {
4441         int ret = 0;
4442         if (!str)
4443                 goto out;
4444
4445         if (!strcmp(str, "enable")) {
4446                 set_schedstats(true);
4447                 ret = 1;
4448         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4449                 set_schedstats(false);
4450                 ret = 1;
4451         }
4452 out:
4453         if (!ret)
4454                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4455
4456         return ret;
4457 }
4458 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4459
4460 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4461 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4462                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4463 {
4464         struct ctl_table t;
4465         int err;
4466         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4467
4468         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4469                 return -EPERM;
4470
4471         t = *table;
4472         t.data = &state;
4473         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4474         if (err < 0)
4475                 return err;
4476         if (write)
4477                 set_schedstats(state);
4478         return err;
4479 }
4480 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4481 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4482
4483 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4484 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4485 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4486         {
4487                 .procname       = "sched_schedstats",
4488                 .data           = NULL,
4489                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4490                 .mode           = 0644,
4491                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4492                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4493                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4494         },
4495 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4496 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4497         {
4498                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4499                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4500                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4501                 .mode           = 0644,
4502                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4503         },
4504         {
4505                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4506                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4507                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4508                 .mode           = 0644,
4509                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4510         },
4511         {
4512                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4513                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4514                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4515                 .mode           = 0644,
4516                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4517         },
4518 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4519         {}
4520 };
4521 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4522 {
4523         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4524         return 0;
4525 }
4526 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4527 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4528
4529 /*
4530  * fork()/clone()-time setup:
4531  */
4532 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4533 {
4534         __sched_fork(clone_flags, p);
4535         /*
4536          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4537          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4538          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4539          */
4540         p->__state = TASK_NEW;
4541
4542         /*
4543          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4544          */
4545         p->prio = current->normal_prio;
4546
4547         uclamp_fork(p);
4548
4549         /*
4550          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4551          */
4552         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4553                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4554                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4555                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4556                         p->rt_priority = 0;
4557                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4558                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4559
4560                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4561                 set_load_weight(p, false);
4562
4563                 /*
4564                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4565                  * fulfilled its duty:
4566                  */
4567                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4568         }
4569
4570         if (dl_prio(p->prio))
4571                 return -EAGAIN;
4572         else if (rt_prio(p->prio))
4573                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4574         else
4575                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4576
4577         init_entity_runnable_average(&p->se);
4578
4579
4580 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4581         if (likely(sched_info_on()))
4582                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4583 #endif
4584 #if defined(CONFIG_SMP)
4585         p->on_cpu = 0;
4586 #endif
4587         init_task_preempt_count(p);
4588 #ifdef CONFIG_SMP
4589         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4590         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4591 #endif
4592         return 0;
4593 }
4594
4595 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4596 {
4597         unsigned long flags;
4598
4599         /*
4600          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4601          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4602          */
4603         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4604 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4605         if (1) {
4606                 struct task_group *tg;
4607                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4608                                   struct task_group, css);
4609                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4610                 p->sched_task_group = tg;
4611         }
4612 #endif
4613         rseq_migrate(p);
4614         /*
4615          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4616          * so use __set_task_cpu().
4617          */
4618         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4619         if (p->sched_class->task_fork)
4620                 p->sched_class->task_fork(p);
4621         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4622 }
4623
4624 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4625 {
4626         uclamp_post_fork(p);
4627 }
4628
4629 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4630 {
4631         if (runtime == RUNTIME_INF)
4632                 return BW_UNIT;
4633
4634         /*
4635          * Doing this here saves a lot of checks in all
4636          * the calling paths, and returning zero seems
4637          * safe for them anyway.
4638          */
4639         if (period == 0)
4640                 return 0;
4641
4642         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4643 }
4644
4645 /*
4646  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4647  *
4648  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4649  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4650  * on the runqueue and wakes it.
4651  */
4652 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4653 {
4654         struct rq_flags rf;
4655         struct rq *rq;
4656
4657         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4658         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4659 #ifdef CONFIG_SMP
4660         /*
4661          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4662          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4663          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4664          *
4665          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4666          * as we're not fully set-up yet.
4667          */
4668         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4669         rseq_migrate(p);
4670         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4671 #endif
4672         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4673         update_rq_clock(rq);
4674         post_init_entity_util_avg(p);
4675
4676         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4677         trace_sched_wakeup_new(p);
4678         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4679 #ifdef CONFIG_SMP
4680         if (p->sched_class->task_woken) {
4681                 /*
4682                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4683                  * drop it.
4684                  */
4685                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4686                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4687                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4688         }
4689 #endif
4690         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4691 }
4692
4693 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4694
4695 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4696
4697 void preempt_notifier_inc(void)
4698 {
4699         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4702
4703 void preempt_notifier_dec(void)
4704 {
4705         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4706 }
4707 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4708
4709 /**
4710  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4711  * @notifier: notifier struct to register
4712  */
4713 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4714 {
4715         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4716                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4717
4718         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4721
4722 /**
4723  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4724  * @notifier: notifier struct to unregister
4725  *
4726  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4727  */
4728 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4729 {
4730         hlist_del(&notifier->link);
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4733
4734 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4735 {
4736         struct preempt_notifier *notifier;
4737
4738         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4739                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4740 }
4741
4742 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4743 {
4744         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4745                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4746 }
4747
4748 static void
4749 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4750                                    struct task_struct *next)
4751 {
4752         struct preempt_notifier *notifier;
4753
4754         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4755                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4756 }
4757
4758 static __always_inline void
4759 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4760                                  struct task_struct *next)
4761 {
4762         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4763                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4764 }
4765
4766 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4767
4768 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4769 {
4770 }
4771
4772 static inline void
4773 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4774                                  struct task_struct *next)
4775 {
4776 }
4777
4778 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4779
4780 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4781 {
4782 #ifdef CONFIG_SMP
4783         /*
4784          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4785          * such that any running task will have this set.
4786          *
4787          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4788          * its ordering comment.
4789          */
4790         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4791 #endif
4792 }
4793
4794 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4795 {
4796 #ifdef CONFIG_SMP
4797         /*
4798          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4799          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4800          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4801          * finished.
4802          *
4803          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4804          * happen before this.
4805          *
4806          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4807          */
4808         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4809 #endif
4810 }
4811
4812 #ifdef CONFIG_SMP
4813
4814 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4815 {
4816         void (*func)(struct rq *rq);
4817         struct callback_head *next;
4818
4819         lockdep_assert_rq_held(rq);
4820
4821         while (head) {
4822                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4823                 next = head->next;
4824                 head->next = NULL;
4825                 head = next;
4826
4827                 func(rq);
4828         }
4829 }
4830
4831 static void balance_push(struct rq *rq);
4832
4833 /*
4834  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
4835  * by significantly different rules.
4836  *
4837  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
4838  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
4839  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
4840  *
4841  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
4842  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
4843  */
4844 struct callback_head balance_push_callback = {
4845         .next = NULL,
4846         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4847 };
4848
4849 static inline struct callback_head *
4850 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
4851 {
4852         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4853
4854         if (likely(!head))
4855                 return NULL;
4856
4857         lockdep_assert_rq_held(rq);
4858         /*
4859          * Must not take balance_push_callback off the list when
4860          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
4861          * in the same rq->lock section.
4862          *
4863          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
4864          * and observe the list empty.
4865          */
4866         if (split && head == &balance_push_callback)
4867                 head = NULL;
4868         else
4869                 rq->balance_callback = NULL;
4870
4871         return head;
4872 }
4873
4874 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4875 {
4876         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
4877 }
4878
4879 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4880 {
4881         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
4882 }
4883
4884 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4885 {
4886         unsigned long flags;
4887
4888         if (unlikely(head)) {
4889                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4890                 do_balance_callbacks(rq, head);
4891                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4892         }
4893 }
4894
4895 #else
4896
4897 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4898 {
4899 }
4900
4901 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4902 {
4903         return NULL;
4904 }
4905
4906 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4907 {
4908 }
4909
4910 #endif
4911
4912 static inline void
4913 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4914 {
4915         /*
4916          * Since the runqueue lock will be released by the next
4917          * task (which is an invalid locking op but in the case
4918          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4919          * do an early lockdep release here:
4920          */
4921         rq_unpin_lock(rq, rf);
4922         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4923 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4924         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4925         rq_lockp(rq)->owner = next;
4926 #endif
4927 }
4928
4929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4930 {
4931         /*
4932          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4933          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4934          * prev into current:
4935          */
4936         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4937         __balance_callbacks(rq);
4938         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4939 }
4940
4941 /*
4942  * NOP if the arch has not defined these:
4943  */
4944
4945 #ifndef prepare_arch_switch
4946 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4947 #endif
4948
4949 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4950 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4951 #endif
4952
4953 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4954 {
4955 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4956         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4957                 __kmap_local_sched_out();
4958 #endif
4959 }
4960
4961 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4962 {
4963 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4964         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4965                 __kmap_local_sched_in();
4966 #endif
4967 }
4968
4969 /**
4970  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4971  * @rq: the runqueue preparing to switch
4972  * @prev: the current task that is being switched out
4973  * @next: the task we are going to switch to.
4974  *
4975  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4976  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4977  * switch.
4978  *
4979  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4980  * hooks.
4981  */
4982 static inline void
4983 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4984                     struct task_struct *next)
4985 {
4986         kcov_prepare_switch(prev);
4987         sched_info_switch(rq, prev, next);
4988         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4989         rseq_preempt(prev);
4990         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4991         kmap_local_sched_out();
4992         prepare_task(next);
4993         prepare_arch_switch(next);
4994 }
4995
4996 /**
4997  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4998  * @prev: the thread we just switched away from.
4999  *
5000  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5001  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5002  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5003  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5004  *
5005  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5006  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5007  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5008  * details.)
5009  *
5010  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5011  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5012  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5013  * because prev may have moved to another CPU.
5014  */
5015 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5016         __releases(rq->lock)
5017 {
5018         struct rq *rq = this_rq();
5019         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5020         unsigned int prev_state;
5021
5022         /*
5023          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5024          * because it left us after:
5025          *
5026          *      schedule()
5027          *        preempt_disable();                    // 1
5028          *        __schedule()
5029          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5030          *
5031          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5032          */
5033         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5034                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5035                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5036                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5037
5038         rq->prev_mm = NULL;
5039
5040         /*
5041          * A task struct has one reference for the use as "current".
5042          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5043          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5044          * the scheduled task must drop that reference.
5045          *
5046          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5047          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5048          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5049          * transition, resulting in a double drop.
5050          */
5051         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5052         vtime_task_switch(prev);
5053         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5054         finish_task(prev);
5055         tick_nohz_task_switch();
5056         finish_lock_switch(rq);
5057         finish_arch_post_lock_switch();
5058         kcov_finish_switch(current);
5059         /*
5060          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5061          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5062          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5063          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5064          * disabled either.
5065          */
5066         kmap_local_sched_in();
5067
5068         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5069         /*
5070          * When switching through a kernel thread, the loop in
5071          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5072          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5073          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5074          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5075          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5076          *
5077          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5078          *   provided by mmdrop(),
5079          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5080          */
5081         if (mm) {
5082                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5083                 mmdrop_sched(mm);
5084         }
5085         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5086                 if (prev->sched_class->task_dead)
5087                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5088
5089                 /* Task is done with its stack. */
5090                 put_task_stack(prev);
5091
5092                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5093         }
5094
5095         return rq;
5096 }
5097
5098 /**
5099  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5100  * @prev: the thread we just switched away from.
5101  */
5102 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5103         __releases(rq->lock)
5104 {
5105         /*
5106          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5107          * finish_task_switch() for details.
5108          *
5109          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5110          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5111          * PREEMPT_COUNT kernels).
5112          */
5113
5114         finish_task_switch(prev);
5115         preempt_enable();
5116
5117         if (current->set_child_tid)
5118                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5119
5120         calculate_sigpending();
5121 }
5122
5123 /*
5124  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5125  */
5126 static __always_inline struct rq *
5127 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5128                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5129 {
5130         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5131
5132         /*
5133          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5134          * combine the page table reload and the switch backend into
5135          * one hypercall.
5136          */
5137         arch_start_context_switch(prev);
5138
5139         /*
5140          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5141          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5142          *
5143          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5144          *   user ->   user   switch
5145          */
5146         if (!next->mm) {                                // to kernel
5147                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5148
5149                 next->active_mm = prev->active_mm;
5150                 if (prev->mm)                           // from user
5151                         mmgrab(prev->active_mm);
5152                 else
5153                         prev->active_mm = NULL;
5154         } else {                                        // to user
5155                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5156                 /*
5157                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5158                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5159                  *
5160                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5161                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5162                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5163                  */
5164                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5165
5166                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5167                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5168                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5169                         prev->active_mm = NULL;
5170                 }
5171         }
5172
5173         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5174
5175         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5176
5177         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5178         switch_to(prev, next, prev);
5179         barrier();
5180
5181         return finish_task_switch(prev);
5182 }
5183
5184 /*
5185  * nr_running and nr_context_switches:
5186  *
5187  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5188  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5189  */
5190 unsigned int nr_running(void)
5191 {
5192         unsigned int i, sum = 0;
5193
5194         for_each_online_cpu(i)
5195                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5196
5197         return sum;
5198 }
5199
5200 /*
5201  * Check if only the current task is running on the CPU.
5202  *
5203  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5204  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5205  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5206  *
5207  * - from a non-preemptible section (of course)
5208  *
5209  * - from a thread that is bound to a single CPU
5210  *
5211  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5212  */
5213 bool single_task_running(void)
5214 {
5215         return raw_rq()->nr_running == 1;
5216 }
5217 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5218
5219 unsigned long long nr_context_switches(void)
5220 {
5221         int i;
5222         unsigned long long sum = 0;
5223
5224         for_each_possible_cpu(i)
5225                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5226
5227         return sum;
5228 }
5229
5230 /*
5231  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5232  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5233  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5234  * it does become runnable.
5235  */
5236
5237 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5238 {
5239         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5240 }
5241
5242 /*
5243  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5244  *
5245  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5246  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5247  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5248  *
5249  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5250  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5251  * running and we'd not be idle.
5252  *
5253  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5254  * is broken.
5255  *
5256  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5257  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5258  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5259  * utilising both CPUs.
5260  *
5261  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5262  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5263  *
5264  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5265  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5266  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5267  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5268  *
5269  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5270  */
5271
5272 unsigned int nr_iowait(void)
5273 {
5274         unsigned int i, sum = 0;
5275
5276         for_each_possible_cpu(i)
5277                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5278
5279         return sum;
5280 }
5281
5282 #ifdef CONFIG_SMP
5283
5284 /*
5285  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5286  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5287  */
5288 void sched_exec(void)
5289 {
5290         struct task_struct *p = current;
5291         unsigned long flags;
5292         int dest_cpu;
5293
5294         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5295         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5296         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5297                 goto unlock;
5298
5299         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5300                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5301
5302                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5303                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5304                 return;
5305         }
5306 unlock:
5307         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5308 }
5309
5310 #endif
5311
5312 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5313 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5314
5315 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5316 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5317
5318 /*
5319  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5320  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5321  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5322  * Prefetching this data results in improved performance.
5323  */
5324 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5325 {
5326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5327         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5328 #else
5329         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5330 #endif
5331         prefetch(curr);
5332         prefetch(&curr->exec_start);
5333 }
5334
5335 /*
5336  * Return accounted runtime for the task.
5337  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5338  * pending runtime that have not been accounted yet.
5339  */
5340 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5341 {
5342         struct rq_flags rf;
5343         struct rq *rq;
5344         u64 ns;
5345
5346 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5347         /*
5348          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5349          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5350          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5351          *
5352          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5353          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5354          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5355          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5356          * been accounted, so we're correct here as well.
5357          */
5358         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5359                 return p->se.sum_exec_runtime;
5360 #endif
5361
5362         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5363         /*
5364          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5365          * project cycles that may never be accounted to this
5366          * thread, breaking clock_gettime().
5367          */
5368         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5369                 prefetch_curr_exec_start(p);
5370                 update_rq_clock(rq);
5371                 p->sched_class->update_curr(rq);
5372         }
5373         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5374         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5375
5376         return ns;
5377 }
5378
5379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5380 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5381 {
5382         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5383         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5384         static bool warned_once;
5385
5386         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5387                 return 0;
5388
5389         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5390                 return 0;
5391
5392         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5393                 return 0;
5394
5395         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5396                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5397                 rq->ticks_without_resched = 0;
5398                 return 0;
5399         }
5400
5401         rq->ticks_without_resched++;
5402         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5403         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5404                 return 0;
5405
5406         warned_once = true;
5407
5408         return resched_latency;
5409 }
5410
5411 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5412 {
5413         long val;
5414
5415         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5416                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5417                 return 1;
5418         }
5419
5420         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5421         return 1;
5422 }
5423 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5424 #else
5425 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5426 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5427
5428 /*
5429  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5430  * We call it with interrupts disabled.
5431  */
5432 void scheduler_tick(void)
5433 {
5434         int cpu = smp_processor_id();
5435         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5436         struct task_struct *curr = rq->curr;
5437         struct rq_flags rf;
5438         unsigned long thermal_pressure;
5439         u64 resched_latency;
5440
5441         arch_scale_freq_tick();
5442         sched_clock_tick();
5443
5444         rq_lock(rq, &rf);
5445
5446         update_rq_clock(rq);
5447         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5448         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5449         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5450         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5451                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5452         calc_global_load_tick(rq);
5453         sched_core_tick(rq);
5454
5455         rq_unlock(rq, &rf);
5456
5457         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5458                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5459
5460         perf_event_task_tick();
5461
5462 #ifdef CONFIG_SMP
5463         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5464         trigger_load_balance(rq);
5465 #endif
5466 }
5467
5468 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5469
5470 struct tick_work {
5471         int                     cpu;
5472         atomic_t                state;
5473         struct delayed_work     work;
5474 };
5475 /* Values for ->state, see diagram below. */
5476 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5477 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5478 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5479
5480 /*
5481  * State diagram for ->state:
5482  *
5483  *
5484  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5485  *                    |   ^
5486  *                    |   |
5487  *                    |   | sched_tick_remote()
5488  *                    |   |
5489  *                    |   |
5490  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5491  *                    |   ^
5492  *                    |   |
5493  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5494  *                    |   |
5495  *                    V   |
5496  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5497  *
5498  *
5499  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5500  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5501  */
5502
5503 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5504
5505 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5506 {
5507         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5508         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5509         int cpu = twork->cpu;
5510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5511         struct task_struct *curr;
5512         struct rq_flags rf;
5513         u64 delta;
5514         int os;
5515
5516         /*
5517          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5518          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5519          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5520          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5521          * of when exactly it is running.
5522          */
5523         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5524                 goto out_requeue;
5525
5526         rq_lock_irq(rq, &rf);
5527         curr = rq->curr;
5528         if (cpu_is_offline(cpu))
5529                 goto out_unlock;
5530
5531         update_rq_clock(rq);
5532
5533         if (!is_idle_task(curr)) {
5534                 /*
5535                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5536                  * amount of time.
5537                  */
5538                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5539                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5540         }
5541         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5542
5543         calc_load_nohz_remote(rq);
5544 out_unlock:
5545         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5546 out_requeue:
5547
5548         /*
5549          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5550          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5551          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5552          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5553          */
5554         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5555         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5556         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5557                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5558 }
5559
5560 static void sched_tick_start(int cpu)
5561 {
5562         int os;
5563         struct tick_work *twork;
5564
5565         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5566                 return;
5567
5568         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5569
5570         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5571         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5572         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5573         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5574                 twork->cpu = cpu;
5575                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5576                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5577         }
5578 }
5579
5580 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5581 static void sched_tick_stop(int cpu)
5582 {
5583         struct tick_work *twork;
5584         int os;
5585
5586         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5587                 return;
5588
5589         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5590
5591         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5592         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5593         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5594         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5595         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5596 }
5597 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5598
5599 int __init sched_tick_offload_init(void)
5600 {
5601         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5602         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5603         return 0;
5604 }
5605
5606 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5607 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5608 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5609 #endif
5610
5611 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5612                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5613 /*
5614  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5615  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5616  */
5617 static inline void preempt_latency_start(int val)
5618 {
5619         if (preempt_count() == val) {
5620                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5621 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5622                 current->preempt_disable_ip = ip;
5623 #endif
5624                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5625         }
5626 }
5627
5628 void preempt_count_add(int val)
5629 {
5630 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5631         /*
5632          * Underflow?
5633          */
5634         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5635                 return;
5636 #endif
5637         __preempt_count_add(val);
5638 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5639         /*
5640          * Spinlock count overflowing soon?
5641          */
5642         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5643                                 PREEMPT_MASK - 10);
5644 #endif
5645         preempt_latency_start(val);
5646 }
5647 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5648 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5649
5650 /*
5651  * If the value passed in equals to the current preempt count
5652  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5653  */
5654 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5655 {
5656         if (preempt_count() == val)
5657                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5658 }
5659
5660 void preempt_count_sub(int val)
5661 {
5662 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5663         /*
5664          * Underflow?
5665          */
5666         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5667                 return;
5668         /*
5669          * Is the spinlock portion underflowing?
5670          */
5671         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5672                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5673                 return;
5674 #endif
5675
5676         preempt_latency_stop(val);
5677         __preempt_count_sub(val);
5678 }
5679 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5680 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5681
5682 #else
5683 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5684 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5685 #endif
5686
5687 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5688 {
5689 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5690         return p->preempt_disable_ip;
5691 #else
5692         return 0;
5693 #endif
5694 }
5695
5696 /*
5697  * Print scheduling while atomic bug:
5698  */
5699 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5700 {
5701         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5702         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5703
5704         if (oops_in_progress)
5705                 return;
5706
5707         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5708                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5709
5710         debug_show_held_locks(prev);
5711         print_modules();
5712         if (irqs_disabled())
5713                 print_irqtrace_events(prev);
5714         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5715             && in_atomic_preempt_off()) {
5716                 pr_err("Preemption disabled at:");
5717                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5718         }
5719         if (panic_on_warn)
5720                 panic("scheduling while atomic\n");
5721
5722         dump_stack();
5723         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5724 }
5725
5726 /*
5727  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5728  */
5729 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5730 {
5731 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5732         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5733                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5734
5735         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5736                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5737 #endif
5738
5739 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5740         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5741                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5742                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5743                 dump_stack();
5744                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5745         }
5746 #endif
5747
5748         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5749                 __schedule_bug(prev);
5750                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5751         }
5752         rcu_sleep_check();
5753         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5754
5755         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5756
5757         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5758 }
5759
5760 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5761                                   struct rq_flags *rf)
5762 {
5763 #ifdef CONFIG_SMP
5764         const struct sched_class *class;
5765         /*
5766          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5767          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5768          * state as before we took rq->lock.
5769          *
5770          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5771          * a runnable task of @class priority or higher.
5772          */
5773         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5774                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5775                         break;
5776         }
5777 #endif
5778
5779         put_prev_task(rq, prev);
5780 }
5781
5782 /*
5783  * Pick up the highest-prio task:
5784  */
5785 static inline struct task_struct *
5786 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5787 {
5788         const struct sched_class *class;
5789         struct task_struct *p;
5790
5791         /*
5792          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5793          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5794          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5795          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5796          */
5797         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
5798                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5799
5800                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5801                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5802                         goto restart;
5803
5804                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5805                 if (!p) {
5806                         put_prev_task(rq, prev);
5807                         p = pick_next_task_idle(rq);
5808                 }
5809
5810                 return p;
5811         }
5812
5813 restart:
5814         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5815
5816         for_each_class(class) {
5817                 p = class->pick_next_task(rq);
5818                 if (p)
5819                         return p;
5820         }
5821
5822         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5823 }
5824
5825 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5826 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5827 {
5828         return (task_rq(t)->idle == t);
5829 }
5830
5831 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5832 {
5833         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5834 }
5835
5836 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5837 {
5838         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5839                 return true;
5840
5841         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5842 }
5843
5844 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5845 {
5846         const struct sched_class *class;
5847         struct task_struct *p;
5848
5849         for_each_class(class) {
5850                 p = class->pick_task(rq);
5851                 if (p)
5852                         return p;
5853         }
5854
5855         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5856 }
5857
5858 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5859
5860 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
5861
5862 static struct task_struct *
5863 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5864 {
5865         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5866         const struct cpumask *smt_mask;
5867         bool fi_before = false;
5868         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5869         unsigned long cookie;
5870         int i, cpu, occ = 0;
5871         struct rq *rq_i;
5872         bool need_sync;
5873
5874         if (!sched_core_enabled(rq))
5875                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5876
5877         cpu = cpu_of(rq);
5878
5879         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5880         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5881                 /*
5882                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5883                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5884                  * another cpu during offline.
5885                  */
5886                 rq->core_pick = NULL;
5887                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5888         }
5889
5890         /*
5891          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5892          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5893          * pick yet, do so now.
5894          *
5895          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5896          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5897          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5898          */
5899         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5900             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5901             rq->core_pick) {
5902                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5903
5904                 next = rq->core_pick;
5905                 if (next != prev) {
5906                         put_prev_task(rq, prev);
5907                         set_next_task(rq, next);
5908                 }
5909
5910                 rq->core_pick = NULL;
5911                 goto out;
5912         }
5913
5914         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5915
5916         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5917         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5918
5919         /* reset state */
5920         rq->core->core_cookie = 0UL;
5921         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5922                 if (!core_clock_updated) {
5923                         update_rq_clock(rq->core);
5924                         core_clock_updated = true;
5925                 }
5926                 sched_core_account_forceidle(rq);
5927                 /* reset after accounting force idle */
5928                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5929                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5930                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5931                 need_sync = true;
5932                 fi_before = true;
5933         }
5934
5935         /*
5936          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5937          *
5938          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5939          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5940          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5941          *
5942          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5943          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5944          */
5945         rq->core->core_task_seq++;
5946
5947         /*
5948          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5949          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5950          */
5951         if (!need_sync) {
5952                 next = pick_task(rq);
5953                 if (!next->core_cookie) {
5954                         rq->core_pick = NULL;
5955                         /*
5956                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5957                          * unconstrained picks as well.
5958                          */
5959                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5960                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5961                         goto out_set_next;
5962                 }
5963         }
5964
5965         /*
5966          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5967          * amongst them.
5968          *
5969          * Tie-break prio towards the current CPU
5970          */
5971         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5972                 rq_i = cpu_rq(i);
5973
5974                 /*
5975                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5976                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5977                  * the core may also have been updated above.
5978                  */
5979                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5980                         update_rq_clock(rq_i);
5981
5982                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5983                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5984                         max = p;
5985         }
5986
5987         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
5988
5989         /*
5990          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
5991          * force idle.
5992          */
5993         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5994                 rq_i = cpu_rq(i);
5995                 p = rq_i->core_pick;
5996
5997                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
5998                         p = NULL;
5999                         if (cookie)
6000                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6001                         if (!p)
6002                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6003                 }
6004
6005                 rq_i->core_pick = p;
6006
6007                 if (p == rq_i->idle) {
6008                         if (rq_i->nr_running) {
6009                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6010                                 if (!fi_before)
6011                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6012                         }
6013                 } else {
6014                         occ++;
6015                 }
6016         }
6017
6018         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6019                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6020                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6021         }
6022
6023         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6024         next = rq->core_pick;
6025         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6026
6027         /* Something should have been selected for current CPU */
6028         WARN_ON_ONCE(!next);
6029
6030         /*
6031          * Reschedule siblings
6032          *
6033          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6034          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6035          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6036          * non-matching user state.
6037          */
6038         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6039                 rq_i = cpu_rq(i);
6040
6041                 /*
6042                  * An online sibling might have gone offline before a task
6043                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6044                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6045                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6046                  * so ignore it.
6047                  */
6048                 if (!rq_i->core_pick)
6049                         continue;
6050
6051                 /*
6052                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6053                  * fi_before     fi      update?
6054                  *  0            0       1
6055                  *  0            1       1
6056                  *  1            0       1
6057                  *  1            1       0
6058                  */
6059                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6060                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6061
6062                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6063
6064                 if (i == cpu) {
6065                         rq_i->core_pick = NULL;
6066                         continue;
6067                 }
6068
6069                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6070                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6071
6072                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6073                         rq_i->core_pick = NULL;
6074                         continue;
6075                 }
6076
6077                 resched_curr(rq_i);
6078         }
6079
6080 out_set_next:
6081         set_next_task(rq, next);
6082 out:
6083         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6084                 queue_core_balance(rq);
6085
6086         return next;
6087 }
6088
6089 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6090 {
6091         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6092         struct task_struct *p;
6093         unsigned long cookie;
6094         bool success = false;
6095
6096         local_irq_disable();
6097         double_rq_lock(dst, src);
6098
6099         cookie = dst->core->core_cookie;
6100         if (!cookie)
6101                 goto unlock;
6102
6103         if (dst->curr != dst->idle)
6104                 goto unlock;
6105
6106         p = sched_core_find(src, cookie);
6107         if (p == src->idle)
6108                 goto unlock;
6109
6110         do {
6111                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6112                         goto next;
6113
6114                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6115                         goto next;
6116
6117                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6118                         goto next;
6119
6120                 deactivate_task(src, p, 0);
6121                 set_task_cpu(p, this);
6122                 activate_task(dst, p, 0);
6123
6124                 resched_curr(dst);
6125
6126                 success = true;
6127                 break;
6128
6129 next:
6130                 p = sched_core_next(p, cookie);
6131         } while (p);
6132
6133 unlock:
6134         double_rq_unlock(dst, src);
6135         local_irq_enable();
6136
6137         return success;
6138 }
6139
6140 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6141 {
6142         int i;
6143
6144         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6145                 if (i == cpu)
6146                         continue;
6147
6148                 if (need_resched())
6149                         break;
6150
6151                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6152                         return true;
6153         }
6154
6155         return false;
6156 }
6157
6158 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6159 {
6160         struct sched_domain *sd;
6161         int cpu = cpu_of(rq);
6162
6163         preempt_disable();
6164         rcu_read_lock();
6165         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6166         for_each_domain(cpu, sd) {
6167                 if (need_resched())
6168                         break;
6169
6170                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6171                         break;
6172         }
6173         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6174         rcu_read_unlock();
6175         preempt_enable();
6176 }
6177
6178 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
6179
6180 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6181 {
6182         if (!sched_core_enabled(rq))
6183                 return;
6184
6185         if (!rq->core->core_cookie)
6186                 return;
6187
6188         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6189                 return;
6190
6191         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6192 }
6193
6194 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6195 {
6196         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6197         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6198         unsigned long flags;
6199         int t;
6200
6201         sched_core_lock(cpu, &flags);
6202
6203         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6204
6205         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6206         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6207                 goto unlock;
6208
6209         /* find the leader */
6210         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6211                 if (t == cpu)
6212                         continue;
6213                 rq = cpu_rq(t);
6214                 if (rq->core == rq) {
6215                         core_rq = rq;
6216                         break;
6217                 }
6218         }
6219
6220         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6221                 goto unlock;
6222
6223         /* install and validate core_rq */
6224         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6225                 rq = cpu_rq(t);
6226
6227                 if (t == cpu)
6228                         rq->core = core_rq;
6229
6230                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6231         }
6232
6233 unlock:
6234         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6235 }
6236
6237 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6238 {
6239         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6240         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6241         unsigned long flags;
6242         int t;
6243
6244         sched_core_lock(cpu, &flags);
6245
6246         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6247         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6248                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6249                 goto unlock;
6250         }
6251
6252         /* if we're not the leader, nothing to do */
6253         if (rq->core != rq)
6254                 goto unlock;
6255
6256         /* find a new leader */
6257         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6258                 if (t == cpu)
6259                         continue;
6260                 core_rq = cpu_rq(t);
6261                 break;
6262         }
6263
6264         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6265                 goto unlock;
6266
6267         /* copy the shared state to the new leader */
6268         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6269         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6270         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6271         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6272         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6273         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6274
6275         /*
6276          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6277          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6278          * have a cookie.
6279          */
6280         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6281
6282         /* install new leader */
6283         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6284                 rq = cpu_rq(t);
6285                 rq->core = core_rq;
6286         }
6287
6288 unlock:
6289         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6290 }
6291
6292 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6293 {
6294         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6295
6296         if (rq->core != rq)
6297                 rq->core = rq;
6298 }
6299
6300 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6301
6302 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6303 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6304 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6305
6306 static struct task_struct *
6307 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6308 {
6309         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6310 }
6311
6312 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6313
6314 /*
6315  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6316  *
6317  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6318  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6319  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6320  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6321  */
6322 #define SM_NONE                 0x0
6323 #define SM_PREEMPT              0x1
6324 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6325
6326 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6327 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6328 #else
6329 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6330 #endif
6331
6332 /*
6333  * __schedule() is the main scheduler function.
6334  *
6335  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6336  *
6337  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6338  *
6339  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6340  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6341  *
6342  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6343  *      interrupt handler scheduler_tick().
6344  *
6345  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6346  *      task to the run-queue and that's it.
6347  *
6348  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6349  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6350  *      called on the nearest possible occasion:
6351  *
6352  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6353  *
6354  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6355  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6356  *           spin_unlock()!)
6357  *
6358  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6359  *           preemptible context
6360  *
6361  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6362  *         then at the next:
6363  *
6364  *          - cond_resched() call
6365  *          - explicit schedule() call
6366  *          - return from syscall or exception to user-space
6367  *          - return from interrupt-handler to user-space
6368  *
6369  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6370  */
6371 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6372 {
6373         struct task_struct *prev, *next;
6374         unsigned long *switch_count;
6375         unsigned long prev_state;
6376         struct rq_flags rf;
6377         struct rq *rq;
6378         int cpu;
6379
6380         cpu = smp_processor_id();
6381         rq = cpu_rq(cpu);
6382         prev = rq->curr;
6383
6384         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6385
6386         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6387                 hrtick_clear(rq);
6388
6389         local_irq_disable();
6390         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6391
6392         /*
6393          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6394          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6395          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6396          *
6397          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6398          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6399          *                                        wake_up_state(p, state)
6400          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6401          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6402          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6403          *
6404          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6405          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6406          */
6407         rq_lock(rq, &rf);
6408         smp_mb__after_spinlock();
6409
6410         /* Promote REQ to ACT */
6411         rq->clock_update_flags <<= 1;
6412         update_rq_clock(rq);
6413
6414         switch_count = &prev->nivcsw;
6415
6416         /*
6417          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6418          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6419          */
6420         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6421         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6422                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6423                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6424                 } else {
6425                         prev->sched_contributes_to_load =
6426                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6427                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6428                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6429
6430                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6431                                 rq->nr_uninterruptible++;
6432
6433                         /*
6434                          * __schedule()                 ttwu()
6435                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6436                          *   if (prev_state)                goto out;
6437                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6438                          *                                p->state = TASK_WAKING
6439                          *
6440                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6441                          *
6442                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6443                          */
6444                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6445
6446                         if (prev->in_iowait) {
6447                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6448                                 delayacct_blkio_start();
6449                         }
6450                 }
6451                 switch_count = &prev->nvcsw;
6452         }
6453
6454         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6455         clear_tsk_need_resched(prev);
6456         clear_preempt_need_resched();
6457 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6458         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6459 #endif
6460
6461         if (likely(prev != next)) {
6462                 rq->nr_switches++;
6463                 /*
6464                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6465                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6466                  */
6467                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6468                 /*
6469                  * The membarrier system call requires each architecture
6470                  * to have a full memory barrier after updating
6471                  * rq->curr, before returning to user-space.
6472                  *
6473                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6474                  * various architectures:
6475                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6476                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6477                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6478                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6479                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6480                  *   is a RELEASE barrier),
6481                  */
6482                 ++*switch_count;
6483
6484                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6485                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6486
6487                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6488
6489                 /* Also unlocks the rq: */
6490                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6491         } else {
6492                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6493
6494                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6495                 __balance_callbacks(rq);
6496                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6497         }
6498 }
6499
6500 void __noreturn do_task_dead(void)
6501 {
6502         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6503         set_special_state(TASK_DEAD);
6504
6505         /* Tell freezer to ignore us: */
6506         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6507
6508         __schedule(SM_NONE);
6509         BUG();
6510
6511         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6512         for (;;)
6513                 cpu_relax();
6514 }
6515
6516 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6517 {
6518         unsigned int task_flags;
6519
6520         if (task_is_running(tsk))
6521                 return;
6522
6523         task_flags = tsk->flags;
6524         /*
6525          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6526          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6527          */
6528         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6529                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6530                         wq_worker_sleeping(tsk);
6531                 else
6532                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6533         }
6534
6535         /*
6536          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6537          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6538          * already acquired.
6539          */
6540         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6541
6542         /*
6543          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6544          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6545          */
6546         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6547 }
6548
6549 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6550 {
6551         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6552                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6553                         wq_worker_running(tsk);
6554                 else
6555                         io_wq_worker_running(tsk);
6556         }
6557 }
6558
6559 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6560 {
6561         struct task_struct *tsk = current;
6562
6563         sched_submit_work(tsk);
6564         do {
6565                 preempt_disable();
6566                 __schedule(SM_NONE);
6567                 sched_preempt_enable_no_resched();
6568         } while (need_resched());
6569         sched_update_worker(tsk);
6570 }
6571 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6572
6573 /*
6574  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6575  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6576  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6577  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6578  * (schedule out non-voluntarily).
6579  *
6580  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6581  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6582  */
6583 void __sched schedule_idle(void)
6584 {
6585         /*
6586          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6587          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6588          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6589          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6590          * TASK_RUNNING state.
6591          */
6592         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6593         do {
6594                 __schedule(SM_NONE);
6595         } while (need_resched());
6596 }
6597
6598 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6599 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6600 {
6601         /*
6602          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6603          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6604          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6605          * we find a better solution.
6606          *
6607          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6608          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6609          * too frequently to make sense yet.
6610          */
6611         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6612         schedule();
6613         exception_exit(prev_state);
6614 }
6615 #endif
6616
6617 /**
6618  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6619  *
6620  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6621  */
6622 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6623 {
6624         sched_preempt_enable_no_resched();
6625         schedule();
6626         preempt_disable();
6627 }
6628
6629 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6630 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6631 {
6632         do {
6633                 preempt_disable();
6634                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6635                 sched_preempt_enable_no_resched();
6636         } while (need_resched());
6637 }
6638 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6639 #endif
6640
6641 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6642 {
6643         do {
6644                 /*
6645                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6646                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6647                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6648                  * by the function tracer will call this function again and
6649                  * cause infinite recursion.
6650                  *
6651                  * Preemption must be disabled here before the function
6652                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6653                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6654                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6655                  * which can also be traced by the function tracer.
6656                  */
6657                 preempt_disable_notrace();
6658                 preempt_latency_start(1);
6659                 __schedule(SM_PREEMPT);
6660                 preempt_latency_stop(1);
6661                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6662
6663                 /*
6664                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6665                  * between schedule and now.
6666                  */
6667         } while (need_resched());
6668 }
6669
6670 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6671 /*
6672  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6673  * off of preempt_enable.
6674  */
6675 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6676 {
6677         /*
6678          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6679          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6680          */
6681         if (likely(!preemptible()))
6682                 return;
6683         preempt_schedule_common();
6684 }
6685 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6686 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6687
6688 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6689 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6690 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6691 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6692 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6693 #endif
6694 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6695 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6696 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6697 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6698 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6699 {
6700         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6701                 return;
6702         preempt_schedule();
6703 }
6704 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6705 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6706 #endif
6707 #endif
6708
6709 /**
6710  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6711  *
6712  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6713  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6714  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6715  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6716  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6717  * to be called when the system is still in usermode.
6718  *
6719  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6720  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6721  * calling the scheduler.
6722  */
6723 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6724 {
6725         enum ctx_state prev_ctx;
6726
6727         if (likely(!preemptible()))
6728                 return;
6729
6730         do {
6731                 /*
6732                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6733                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6734                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6735                  * by the function tracer will call this function again and
6736                  * cause infinite recursion.
6737                  *
6738                  * Preemption must be disabled here before the function
6739                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6740                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6741                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6742                  * which can also be traced by the function tracer.
6743                  */
6744                 preempt_disable_notrace();
6745                 preempt_latency_start(1);
6746                 /*
6747                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6748                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6749                  * an infinite recursion.
6750                  */
6751                 prev_ctx = exception_enter();
6752                 __schedule(SM_PREEMPT);
6753                 exception_exit(prev_ctx);
6754
6755                 preempt_latency_stop(1);
6756                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6757         } while (need_resched());
6758 }
6759 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6760
6761 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6762 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6763 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6764 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6765 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6766 #endif
6767 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6768 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6769 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6770 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6771 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6772 {
6773         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6774                 return;
6775         preempt_schedule_notrace();
6776 }
6777 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6778 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6779 #endif
6780 #endif
6781
6782 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6783
6784 /*
6785  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6786  * off of irq context.
6787  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6788  * protect us against recursive calling from irq.
6789  */
6790 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6791 {
6792         enum ctx_state prev_state;
6793
6794         /* Catch callers which need to be fixed */
6795         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6796
6797         prev_state = exception_enter();
6798
6799         do {
6800                 preempt_disable();
6801                 local_irq_enable();
6802                 __schedule(SM_PREEMPT);
6803                 local_irq_disable();
6804                 sched_preempt_enable_no_resched();
6805         } while (need_resched());
6806
6807         exception_exit(prev_state);
6808 }
6809
6810 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6811                           void *key)
6812 {
6813         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6814         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6815 }
6816 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6817
6818 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6819 {
6820         if (dl_prio(prio))
6821                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6822         else if (rt_prio(prio))
6823                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6824         else
6825                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6826
6827         p->prio = prio;
6828 }
6829
6830 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6831
6832 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6833 {
6834         if (pi_task)
6835                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6836
6837         return prio;
6838 }
6839
6840 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6841 {
6842         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6843
6844         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6845 }
6846
6847 /*
6848  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6849  * @p: task to boost
6850  * @pi_task: donor task
6851  *
6852  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6853  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6854  *
6855  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6856  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6857  */
6858 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6859 {
6860         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6861                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6862         const struct sched_class *prev_class;
6863         struct rq_flags rf;
6864         struct rq *rq;
6865
6866         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6867         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6868
6869         /*
6870          * If nothing changed; bail early.
6871          */
6872         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6873                 return;
6874
6875         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6876         update_rq_clock(rq);
6877         /*
6878          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6879          * either lock.
6880          *
6881          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6882          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6883          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6884          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6885          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6886          */
6887         p->pi_top_task = pi_task;
6888
6889         /*
6890          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6891          */
6892         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6893                 goto out_unlock;
6894
6895         /*
6896          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6897          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6898          *
6899          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6900          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6901          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6902          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6903          * with interrupts disabled and will complete the lock
6904          * protected section without being interrupted. So there is no
6905          * real need to boost.
6906          */
6907         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6908                 WARN_ON(p != rq->curr);
6909                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6910                 goto out_unlock;
6911         }
6912
6913         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6914         oldprio = p->prio;
6915
6916         if (oldprio == prio)
6917                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6918
6919         prev_class = p->sched_class;
6920         queued = task_on_rq_queued(p);
6921         running = task_current(rq, p);
6922         if (queued)
6923                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6924         if (running)
6925                 put_prev_task(rq, p);
6926
6927         /*
6928          * Boosting condition are:
6929          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6930          *      --> -dl task blocks on mutex A
6931          *
6932          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6933          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6934          *          running task
6935          */
6936         if (dl_prio(prio)) {
6937                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6938                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6939                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6940                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6941                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6942                 } else {
6943                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6944                 }
6945         } else if (rt_prio(prio)) {
6946                 if (dl_prio(oldprio))
6947                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6948                 if (oldprio < prio)
6949                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6950         } else {
6951                 if (dl_prio(oldprio))
6952                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6953                 if (rt_prio(oldprio))
6954                         p->rt.timeout = 0;
6955         }
6956
6957         __setscheduler_prio(p, prio);
6958
6959         if (queued)
6960                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6961         if (running)
6962                 set_next_task(rq, p);
6963
6964         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6965 out_unlock:
6966         /* Avoid rq from going away on us: */
6967         preempt_disable();
6968
6969         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6970         __balance_callbacks(rq);
6971         raw_spin_rq_unlock(rq);
6972
6973         preempt_enable();
6974 }
6975 #else
6976 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6977 {
6978         return prio;
6979 }
6980 #endif
6981
6982 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6983 {
6984         bool queued, running;
6985         int old_prio;
6986         struct rq_flags rf;
6987         struct rq *rq;
6988
6989         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6990                 return;
6991         /*
6992          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6993          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6994          */
6995         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6996         update_rq_clock(rq);
6997
6998         /*
6999          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7000          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7001          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7002          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7003          */
7004         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7005                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7006                 goto out_unlock;
7007         }
7008         queued = task_on_rq_queued(p);
7009         running = task_current(rq, p);
7010         if (queued)
7011                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7012         if (running)
7013                 put_prev_task(rq, p);
7014
7015         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7016         set_load_weight(p, true);
7017         old_prio = p->prio;
7018         p->prio = effective_prio(p);
7019
7020         if (queued)
7021                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7022         if (running)
7023                 set_next_task(rq, p);
7024
7025         /*
7026          * If the task increased its priority or is running and
7027          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7028          */
7029         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7030
7031 out_unlock:
7032         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7033 }
7034 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7035
7036 /*
7037  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7038  *
7039  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7040  *
7041  * @p: task
7042  * @nice: nice value
7043  */
7044 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7045 {
7046         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7047         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7048
7049         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7050 }
7051
7052 /*
7053  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7054  * @p: task
7055  * @nice: nice value
7056  */
7057 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7058 {
7059         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7060 }
7061
7062 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7063
7064 /*
7065  * sys_nice - change the priority of the current process.
7066  * @increment: priority increment
7067  *
7068  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7069  * does similar things.
7070  */
7071 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7072 {
7073         long nice, retval;
7074
7075         /*
7076          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7077          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7078          * and we have a single winner.
7079          */
7080         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7081         nice = task_nice(current) + increment;
7082
7083         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7084         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7085                 return -EPERM;
7086
7087         retval = security_task_setnice(current, nice);
7088         if (retval)
7089                 return retval;
7090
7091         set_user_nice(current, nice);
7092         return 0;
7093 }
7094
7095 #endif
7096
7097 /**
7098  * task_prio - return the priority value of a given task.
7099  * @p: the task in question.
7100  *
7101  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7102  *
7103  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7104  *
7105  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7106  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7107  * deadline                     -101             -1           0
7108  */
7109 int task_prio(const struct task_struct *p)
7110 {
7111         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7112 }
7113
7114 /**
7115  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7116  * @cpu: the processor in question.
7117  *
7118  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7119  */
7120 int idle_cpu(int cpu)
7121 {
7122         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7123
7124         if (rq->curr != rq->idle)
7125                 return 0;
7126
7127         if (rq->nr_running)
7128                 return 0;
7129
7130 #ifdef CONFIG_SMP
7131         if (rq->ttwu_pending)
7132                 return 0;
7133 #endif
7134
7135         return 1;
7136 }
7137
7138 /**
7139  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7140  * @cpu: the CPU in question.
7141  *
7142  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7143  */
7144 int available_idle_cpu(int cpu)
7145 {
7146         if (!idle_cpu(cpu))
7147                 return 0;
7148
7149         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7150                 return 0;
7151
7152         return 1;
7153 }
7154
7155 /**
7156  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7157  * @cpu: the processor in question.
7158  *
7159  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7160  */
7161 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7162 {
7163         return cpu_rq(cpu)->idle;
7164 }
7165
7166 #ifdef CONFIG_SMP
7167 /*
7168  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7169  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7170  *
7171  * The scheduler tracks the following metrics:
7172  *
7173  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7174  *   cpu_bw_dl()
7175  *
7176  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7177  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7178  *
7179  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7180  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7181  * in the irq utilization.
7182  *
7183  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7184  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7185  * required to meet deadlines.
7186  */
7187 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7188                                  enum cpu_util_type type,
7189                                  struct task_struct *p)
7190 {
7191         unsigned long dl_util, util, irq, max;
7192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7193
7194         max = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7195
7196         if (!uclamp_is_used() &&
7197             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7198                 return max;
7199         }
7200
7201         /*
7202          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7203          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7204          * update_irq_load_avg().
7205          */
7206         irq = cpu_util_irq(rq);
7207         if (unlikely(irq >= max))
7208                 return max;
7209
7210         /*
7211          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7212          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7213          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7214          * to obtain the CPU's actual utilization.
7215          *
7216          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7217          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7218          * tasks.
7219          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7220          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7221          */
7222         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7223         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7224                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7225
7226         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7227
7228         /*
7229          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7230          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7231          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7232          * that we select f_max when there is no idle time.
7233          *
7234          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7235          * saturation when we should -- something for later.
7236          */
7237         if (util + dl_util >= max)
7238                 return max;
7239
7240         /*
7241          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7242          * include util_dl and ignore dl_bw.
7243          */
7244         if (type == ENERGY_UTIL)
7245                 util += dl_util;
7246
7247         /*
7248          * There is still idle time; further improve the number by using the
7249          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7250          * need to scale the task numbers:
7251          *
7252          *              max - irq
7253          *   U' = irq + --------- * U
7254          *                 max
7255          */
7256         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7257         util += irq;
7258
7259         /*
7260          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7261          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7262          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7263          * periods of time.
7264          *
7265          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7266          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7267          * an interface. So, we only do the latter for now.
7268          */
7269         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7270                 util += cpu_bw_dl(rq);
7271
7272         return min(max, util);
7273 }
7274
7275 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7276 {
7277         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), ENERGY_UTIL, NULL);
7278 }
7279 #endif /* CONFIG_SMP */
7280
7281 /**
7282  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7283  * @pid: the pid in question.
7284  *
7285  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7286  */
7287 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7288 {
7289         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7290 }
7291
7292 /*
7293  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7294  * it calls know not to change it.
7295  */
7296 #define SETPARAM_POLICY -1
7297
7298 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7299                 const struct sched_attr *attr)
7300 {
7301         int policy = attr->sched_policy;
7302
7303         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7304                 policy = p->policy;
7305
7306         p->policy = policy;
7307
7308         if (dl_policy(policy))
7309                 __setparam_dl(p, attr);
7310         else if (fair_policy(policy))
7311                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7312
7313         /*
7314          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7315          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7316          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7317          */
7318         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7319         p->normal_prio = normal_prio(p);
7320         set_load_weight(p, true);
7321 }
7322
7323 /*
7324  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7325  */
7326 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7327 {
7328         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7329         bool match;
7330
7331         rcu_read_lock();
7332         pcred = __task_cred(p);
7333         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7334                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7335         rcu_read_unlock();
7336         return match;
7337 }
7338
7339 /*
7340  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7341  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7342  * event on permitted non-privileged operations:
7343  */
7344 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7345                                          const struct sched_attr *attr,
7346                                          int policy, int reset_on_fork)
7347 {
7348         if (fair_policy(policy)) {
7349                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7350                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7351                         goto req_priv;
7352         }
7353
7354         if (rt_policy(policy)) {
7355                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7356
7357                 /* Can't set/change the rt policy: */
7358                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7359                         goto req_priv;
7360
7361                 /* Can't increase priority: */
7362                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7363                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7364                         goto req_priv;
7365         }
7366
7367         /*
7368          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7369          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7370          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7371          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7372          */
7373         if (dl_policy(policy))
7374                 goto req_priv;
7375
7376         /*
7377          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7378          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7379          */
7380         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7381                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7382                         goto req_priv;
7383         }
7384
7385         /* Can't change other user's priorities: */
7386         if (!check_same_owner(p))
7387                 goto req_priv;
7388
7389         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7390         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7391                 goto req_priv;
7392
7393         return 0;
7394
7395 req_priv:
7396         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7397                 return -EPERM;
7398
7399         return 0;
7400 }
7401
7402 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7403                                 const struct sched_attr *attr,
7404                                 bool user, bool pi)
7405 {
7406         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7407         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7408         const struct sched_class *prev_class;
7409         struct callback_head *head;
7410         struct rq_flags rf;
7411         int reset_on_fork;
7412         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7413         struct rq *rq;
7414
7415         /* The pi code expects interrupts enabled */
7416         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7417 recheck:
7418         /* Double check policy once rq lock held: */
7419         if (policy < 0) {
7420                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7421                 policy = oldpolicy = p->policy;
7422         } else {
7423                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7424
7425                 if (!valid_policy(policy))
7426                         return -EINVAL;
7427         }
7428
7429         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7430                 return -EINVAL;
7431
7432         /*
7433          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7434          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7435          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7436          */
7437         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7438                 return -EINVAL;
7439         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7440             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7441                 return -EINVAL;
7442
7443         if (user) {
7444                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7445                 if (retval)
7446                         return retval;
7447
7448                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7449                         return -EINVAL;
7450
7451                 retval = security_task_setscheduler(p);
7452                 if (retval)
7453                         return retval;
7454         }
7455
7456         /* Update task specific "requested" clamps */
7457         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7458                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7459                 if (retval)
7460                         return retval;
7461         }
7462
7463         if (pi)
7464                 cpuset_read_lock();
7465
7466         /*
7467          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7468          * changing the priority of the task:
7469          *
7470          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7471          * runqueue lock must be held.
7472          */
7473         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7474         update_rq_clock(rq);
7475
7476         /*
7477          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7478          */
7479         if (p == rq->stop) {
7480                 retval = -EINVAL;
7481                 goto unlock;
7482         }
7483
7484         /*
7485          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7486          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7487          */
7488         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7489                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7490                         goto change;
7491                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7492                         goto change;
7493                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7494                         goto change;
7495                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7496                         goto change;
7497
7498                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7499                 retval = 0;
7500                 goto unlock;
7501         }
7502 change:
7503
7504         if (user) {
7505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7506                 /*
7507                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7508                  * assigned.
7509                  */
7510                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7511                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7512                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7513                         retval = -EPERM;
7514                         goto unlock;
7515                 }
7516 #endif
7517 #ifdef CONFIG_SMP
7518                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7519                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7520                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7521
7522                         /*
7523                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7524                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7525                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7526                          */
7527                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7528                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7529                                 retval = -EPERM;
7530                                 goto unlock;
7531                         }
7532                 }
7533 #endif
7534         }
7535
7536         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7537         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7538                 policy = oldpolicy = -1;
7539                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7540                 if (pi)
7541                         cpuset_read_unlock();
7542                 goto recheck;
7543         }
7544
7545         /*
7546          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7547          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7548          * is available.
7549          */
7550         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7551                 retval = -EBUSY;
7552                 goto unlock;
7553         }
7554
7555         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7556         oldprio = p->prio;
7557
7558         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7559         if (pi) {
7560                 /*
7561                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7562                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7563                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7564                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7565                  * itself.
7566                  */
7567                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7568                 if (newprio == oldprio)
7569                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7570         }
7571
7572         queued = task_on_rq_queued(p);
7573         running = task_current(rq, p);
7574         if (queued)
7575                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7576         if (running)
7577                 put_prev_task(rq, p);
7578
7579         prev_class = p->sched_class;
7580
7581         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7582                 __setscheduler_params(p, attr);
7583                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7584         }
7585         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7586
7587         if (queued) {
7588                 /*
7589                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7590                  * increased (user space view).
7591                  */
7592                 if (oldprio < p->prio)
7593                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7594
7595                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7596         }
7597         if (running)
7598                 set_next_task(rq, p);
7599
7600         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7601
7602         /* Avoid rq from going away on us: */
7603         preempt_disable();
7604         head = splice_balance_callbacks(rq);
7605         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7606
7607         if (pi) {
7608                 cpuset_read_unlock();
7609                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7610         }
7611
7612         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7613         balance_callbacks(rq, head);
7614         preempt_enable();
7615
7616         return 0;
7617
7618 unlock:
7619         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7620         if (pi)
7621                 cpuset_read_unlock();
7622         return retval;
7623 }
7624
7625 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7626                                const struct sched_param *param, bool check)
7627 {
7628         struct sched_attr attr = {
7629                 .sched_policy   = policy,
7630                 .sched_priority = param->sched_priority,
7631                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7632         };
7633
7634         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7635         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7636                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7637                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7638                 attr.sched_policy = policy;
7639         }
7640
7641         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7642 }
7643 /**
7644  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7645  * @p: the task in question.
7646  * @policy: new policy.
7647  * @param: structure containing the new RT priority.
7648  *
7649  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7650  *
7651  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7652  *
7653  * NOTE that the task may be already dead.
7654  */
7655 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7656                        const struct sched_param *param)
7657 {
7658         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7659 }
7660
7661 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7662 {
7663         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7664 }
7665
7666 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7667 {
7668         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7669 }
7670 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7671
7672 /**
7673  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7674  * @p: the task in question.
7675  * @policy: new policy.
7676  * @param: structure containing the new RT priority.
7677  *
7678  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7679  * current context has permission.  For example, this is needed in
7680  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7681  * but our caller might not have that capability.
7682  *
7683  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7684  */
7685 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7686                                const struct sched_param *param)
7687 {
7688         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7689 }
7690
7691 /*
7692  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7693  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7694  * be doing.
7695  *
7696  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7697  *
7698  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7699  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7700  * and smash them together and still expect them to work.
7701  *
7702  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7703  *
7704  *   MAX_RT_PRIO / 2
7705  *
7706  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7707  * know enough information to make a sensible choice.
7708  */
7709 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7710 {
7711         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7712         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7713 }
7714 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7715
7716 /*
7717  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7718  */
7719 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7720 {
7721         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7722         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7723 }
7724 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7725
7726 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7727 {
7728         struct sched_attr attr = {
7729                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7730                 .sched_nice = nice,
7731         };
7732         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7733 }
7734 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7735
7736 static int
7737 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7738 {
7739         struct sched_param lparam;
7740         struct task_struct *p;
7741         int retval;
7742
7743         if (!param || pid < 0)
7744                 return -EINVAL;
7745         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7746                 return -EFAULT;
7747
7748         rcu_read_lock();
7749         retval = -ESRCH;
7750         p = find_process_by_pid(pid);
7751         if (likely(p))
7752                 get_task_struct(p);
7753         rcu_read_unlock();
7754
7755         if (likely(p)) {
7756                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7757                 put_task_struct(p);
7758         }
7759
7760         return retval;
7761 }
7762
7763 /*
7764  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7765  */
7766 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7767 {
7768         u32 size;
7769         int ret;
7770
7771         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7772         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7773
7774         ret = get_user(size, &uattr->size);
7775         if (ret)
7776                 return ret;
7777
7778         /* ABI compatibility quirk: */
7779         if (!size)
7780                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7781         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7782                 goto err_size;
7783
7784         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7785         if (ret) {
7786                 if (ret == -E2BIG)
7787                         goto err_size;
7788                 return ret;
7789         }
7790
7791         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7792             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7793                 return -EINVAL;
7794
7795         /*
7796          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7797          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7798          */
7799         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7800
7801         return 0;
7802
7803 err_size:
7804         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7805         return -E2BIG;
7806 }
7807
7808 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7809 {
7810         if (task_has_dl_policy(p))
7811                 __getparam_dl(p, attr);
7812         else if (task_has_rt_policy(p))
7813                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7814         else
7815                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7816 }
7817
7818 /**
7819  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7820  * @pid: the pid in question.
7821  * @policy: new policy.
7822  * @param: structure containing the new RT priority.
7823  *
7824  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7825  */
7826 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7827 {
7828         if (policy < 0)
7829                 return -EINVAL;
7830
7831         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7832 }
7833
7834 /**
7835  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7836  * @pid: the pid in question.
7837  * @param: structure containing the new RT priority.
7838  *
7839  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7840  */
7841 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7842 {
7843         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7844 }
7845
7846 /**
7847  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7848  * @pid: the pid in question.
7849  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7850  * @flags: for future extension.
7851  */
7852 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7853                                unsigned int, flags)
7854 {
7855         struct sched_attr attr;
7856         struct task_struct *p;
7857         int retval;
7858
7859         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7860                 return -EINVAL;
7861
7862         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7863         if (retval)
7864                 return retval;
7865
7866         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7867                 return -EINVAL;
7868         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7869                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7870
7871         rcu_read_lock();
7872         retval = -ESRCH;
7873         p = find_process_by_pid(pid);
7874         if (likely(p))
7875                 get_task_struct(p);
7876         rcu_read_unlock();
7877
7878         if (likely(p)) {
7879                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7880                         get_params(p, &attr);
7881                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7882                 put_task_struct(p);
7883         }
7884
7885         return retval;
7886 }
7887
7888 /**
7889  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7890  * @pid: the pid in question.
7891  *
7892  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7893  * code.
7894  */
7895 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7896 {
7897         struct task_struct *p;
7898         int retval;
7899
7900         if (pid < 0)
7901                 return -EINVAL;
7902
7903         retval = -ESRCH;
7904         rcu_read_lock();
7905         p = find_process_by_pid(pid);
7906         if (p) {
7907                 retval = security_task_getscheduler(p);
7908                 if (!retval)
7909                         retval = p->policy
7910                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7911         }
7912         rcu_read_unlock();
7913         return retval;
7914 }
7915
7916 /**
7917  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7918  * @pid: the pid in question.
7919  * @param: structure containing the RT priority.
7920  *
7921  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7922  * code.
7923  */
7924 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7925 {
7926         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7927         struct task_struct *p;
7928         int retval;
7929
7930         if (!param || pid < 0)
7931                 return -EINVAL;
7932
7933         rcu_read_lock();
7934         p = find_process_by_pid(pid);
7935         retval = -ESRCH;
7936         if (!p)
7937                 goto out_unlock;
7938
7939         retval = security_task_getscheduler(p);
7940         if (retval)
7941                 goto out_unlock;
7942
7943         if (task_has_rt_policy(p))
7944                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7945         rcu_read_unlock();
7946
7947         /*
7948          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7949          */
7950         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7951
7952         return retval;
7953
7954 out_unlock:
7955         rcu_read_unlock();
7956         return retval;
7957 }
7958
7959 /*
7960  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7961  * than what user-space knows about) to user-space.
7962  *
7963  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7964  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7965  * have the same size.
7966  */
7967 static int
7968 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7969                         struct sched_attr *kattr,
7970                         unsigned int usize)
7971 {
7972         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7973
7974         if (!access_ok(uattr, usize))
7975                 return -EFAULT;
7976
7977         /*
7978          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7979          *
7980          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7981          *
7982          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7983          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7984          *
7985          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7986          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7987          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7988          * which is set to ksize in this case.
7989          */
7990         kattr->size = min(usize, ksize);
7991
7992         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7993                 return -EFAULT;
7994
7995         return 0;
7996 }
7997
7998 /**
7999  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8000  * @pid: the pid in question.
8001  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8002  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8003  * @flags: for future extension.
8004  */
8005 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8006                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8007 {
8008         struct sched_attr kattr = { };
8009         struct task_struct *p;
8010         int retval;
8011
8012         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8013             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8014                 return -EINVAL;
8015
8016         rcu_read_lock();
8017         p = find_process_by_pid(pid);
8018         retval = -ESRCH;
8019         if (!p)
8020                 goto out_unlock;
8021
8022         retval = security_task_getscheduler(p);
8023         if (retval)
8024                 goto out_unlock;
8025
8026         kattr.sched_policy = p->policy;
8027         if (p->sched_reset_on_fork)
8028                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8029         get_params(p, &kattr);
8030         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8031
8032 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8033         /*
8034          * This could race with another potential updater, but this is fine
8035          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8036          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8037          */
8038         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8039         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8040 #endif
8041
8042         rcu_read_unlock();
8043
8044         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8045
8046 out_unlock:
8047         rcu_read_unlock();
8048         return retval;
8049 }
8050
8051 #ifdef CONFIG_SMP
8052 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8053 {
8054         int ret = 0;
8055
8056         /*
8057          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8058          * disabled then we don't care about affinity changes.
8059          */
8060         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8061                 return 0;
8062
8063         /*
8064          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8065          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8066          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8067          * root_domain.
8068          */
8069         rcu_read_lock();
8070         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8071                 ret = -EBUSY;
8072         rcu_read_unlock();
8073         return ret;
8074 }
8075 #endif
8076
8077 static int
8078 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8079 {
8080         int retval;
8081         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8082
8083         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8084                 return -ENOMEM;
8085
8086         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8087                 retval = -ENOMEM;
8088                 goto out_free_cpus_allowed;
8089         }
8090
8091         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8092         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
8093
8094         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8095         if (retval)
8096                 goto out_free_new_mask;
8097 again:
8098         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8099         if (retval)
8100                 goto out_free_new_mask;
8101
8102         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8103         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8104                 /*
8105                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8106                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8107                  */
8108                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8109                 goto again;
8110         }
8111
8112 out_free_new_mask:
8113         free_cpumask_var(new_mask);
8114 out_free_cpus_allowed:
8115         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8116         return retval;
8117 }
8118
8119 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8120 {
8121         struct task_struct *p;
8122         int retval;
8123
8124         rcu_read_lock();
8125
8126         p = find_process_by_pid(pid);
8127         if (!p) {
8128                 rcu_read_unlock();
8129                 return -ESRCH;
8130         }
8131
8132         /* Prevent p going away */
8133         get_task_struct(p);
8134         rcu_read_unlock();
8135
8136         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8137                 retval = -EINVAL;
8138                 goto out_put_task;
8139         }
8140
8141         if (!check_same_owner(p)) {
8142                 rcu_read_lock();
8143                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8144                         rcu_read_unlock();
8145                         retval = -EPERM;
8146                         goto out_put_task;
8147                 }
8148                 rcu_read_unlock();
8149         }
8150
8151         retval = security_task_setscheduler(p);
8152         if (retval)
8153                 goto out_put_task;
8154
8155         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8156 out_put_task:
8157         put_task_struct(p);
8158         return retval;
8159 }
8160
8161 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8162                              struct cpumask *new_mask)
8163 {
8164         if (len < cpumask_size())
8165                 cpumask_clear(new_mask);
8166         else if (len > cpumask_size())
8167                 len = cpumask_size();
8168
8169         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8170 }
8171
8172 /**
8173  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8174  * @pid: pid of the process
8175  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8176  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8177  *
8178  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8179  */
8180 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8181                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8182 {
8183         cpumask_var_t new_mask;
8184         int retval;
8185
8186         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8187                 return -ENOMEM;
8188
8189         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8190         if (retval == 0)
8191                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8192         free_cpumask_var(new_mask);
8193         return retval;
8194 }
8195
8196 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8197 {
8198         struct task_struct *p;
8199         unsigned long flags;
8200         int retval;
8201
8202         rcu_read_lock();
8203
8204         retval = -ESRCH;
8205         p = find_process_by_pid(pid);
8206         if (!p)
8207                 goto out_unlock;
8208
8209         retval = security_task_getscheduler(p);
8210         if (retval)
8211                 goto out_unlock;
8212
8213         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8214         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8215         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8216
8217 out_unlock:
8218         rcu_read_unlock();
8219
8220         return retval;
8221 }
8222
8223 /**
8224  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8225  * @pid: pid of the process
8226  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8227  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8228  *
8229  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8230  * error code otherwise.
8231  */
8232 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8233                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8234 {
8235         int ret;
8236         cpumask_var_t mask;
8237
8238         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8239                 return -EINVAL;
8240         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8241                 return -EINVAL;
8242
8243         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8244                 return -ENOMEM;
8245
8246         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8247         if (ret == 0) {
8248                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8249
8250                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8251                         ret = -EFAULT;
8252                 else
8253                         ret = retlen;
8254         }
8255         free_cpumask_var(mask);
8256
8257         return ret;
8258 }
8259
8260 static void do_sched_yield(void)
8261 {
8262         struct rq_flags rf;
8263         struct rq *rq;
8264
8265         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8266
8267         schedstat_inc(rq->yld_count);
8268         current->sched_class->yield_task(rq);
8269
8270         preempt_disable();
8271         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8272         sched_preempt_enable_no_resched();
8273
8274         schedule();
8275 }
8276
8277 /**
8278  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8279  *
8280  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8281  * other threads running on this CPU then this function will return.
8282  *
8283  * Return: 0.
8284  */
8285 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8286 {
8287         do_sched_yield();
8288         return 0;
8289 }
8290
8291 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8292 int __sched __cond_resched(void)
8293 {
8294         if (should_resched(0)) {
8295                 preempt_schedule_common();
8296                 return 1;
8297         }
8298         /*
8299          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8300          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8301          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8302          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8303          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8304          * processes executing in kernel context might never report an
8305          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8306          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8307          * is in urgent need of one.
8308          */
8309 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8310         rcu_all_qs();
8311 #endif
8312         return 0;
8313 }
8314 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8315 #endif
8316
8317 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8318 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8319 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8320 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8321 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8322 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8323
8324 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8325 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8326 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8327 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8328 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8329 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8330 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8331 {
8332         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8333                 return 0;
8334         return __cond_resched();
8335 }
8336 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8337
8338 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8339 int __sched dynamic_might_resched(void)
8340 {
8341         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8342                 return 0;
8343         return __cond_resched();
8344 }
8345 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8346 #endif
8347 #endif
8348
8349 /*
8350  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8351  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8352  *
8353  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8354  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8355  * spin_unlock(), once by hand).
8356  */
8357 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8358 {
8359         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8360         int ret = 0;
8361
8362         lockdep_assert_held(lock);
8363
8364         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8365                 spin_unlock(lock);
8366                 if (!_cond_resched())
8367                         cpu_relax();
8368                 ret = 1;
8369                 spin_lock(lock);
8370         }
8371         return ret;
8372 }
8373 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8374
8375 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8376 {
8377         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8378         int ret = 0;
8379
8380         lockdep_assert_held_read(lock);
8381
8382         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8383                 read_unlock(lock);
8384                 if (!_cond_resched())
8385                         cpu_relax();
8386                 ret = 1;
8387                 read_lock(lock);
8388         }
8389         return ret;
8390 }
8391 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8392
8393 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8394 {
8395         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8396         int ret = 0;
8397
8398         lockdep_assert_held_write(lock);
8399
8400         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8401                 write_unlock(lock);
8402                 if (!_cond_resched())
8403                         cpu_relax();
8404                 ret = 1;
8405                 write_lock(lock);
8406         }
8407         return ret;
8408 }
8409 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8410
8411 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8412
8413 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8414 #include <linux/entry-common.h>
8415 #endif
8416
8417 /*
8418  * SC:cond_resched
8419  * SC:might_resched
8420  * SC:preempt_schedule
8421  * SC:preempt_schedule_notrace
8422  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8423  *
8424  *
8425  * NONE:
8426  *   cond_resched               <- __cond_resched
8427  *   might_resched              <- RET0
8428  *   preempt_schedule           <- NOP
8429  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8430  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8431  *
8432  * VOLUNTARY:
8433  *   cond_resched               <- __cond_resched
8434  *   might_resched              <- __cond_resched
8435  *   preempt_schedule           <- NOP
8436  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8437  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8438  *
8439  * FULL:
8440  *   cond_resched               <- RET0
8441  *   might_resched              <- RET0
8442  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8443  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8444  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8445  */
8446
8447 enum {
8448         preempt_dynamic_undefined = -1,
8449         preempt_dynamic_none,
8450         preempt_dynamic_voluntary,
8451         preempt_dynamic_full,
8452 };
8453
8454 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8455
8456 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8457 {
8458         if (!strcmp(str, "none"))
8459                 return preempt_dynamic_none;
8460
8461         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8462                 return preempt_dynamic_voluntary;
8463
8464         if (!strcmp(str, "full"))
8465                 return preempt_dynamic_full;
8466
8467         return -EINVAL;
8468 }
8469
8470 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8471 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8472 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8473 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8474 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8475 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8476 #else
8477 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8478 #endif
8479
8480 void sched_dynamic_update(int mode)
8481 {
8482         /*
8483          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8484          * the ZERO state, which is invalid.
8485          */
8486         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8487         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8488         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8489         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8490         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8491
8492         switch (mode) {
8493         case preempt_dynamic_none:
8494                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8495                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8496                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8497                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8498                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8499                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8500                 break;
8501
8502         case preempt_dynamic_voluntary:
8503                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8504                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8505                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8506                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8507                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8508                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8509                 break;
8510
8511         case preempt_dynamic_full:
8512                 preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8513                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8514                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8515                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8516                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8517                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8518                 break;
8519         }
8520
8521         preempt_dynamic_mode = mode;
8522 }
8523
8524 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8525 {
8526         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8527         if (mode < 0) {
8528                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8529                 return 0;
8530         }
8531
8532         sched_dynamic_update(mode);
8533         return 1;
8534 }
8535 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8536
8537 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8538 {
8539         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8540                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8541                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8542                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8543                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8544                 } else {
8545                         /* Default static call setting, nothing to do */
8546                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8547                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8548                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8549                 }
8550         }
8551 }
8552
8553 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8554         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8555         {                                                                        \
8556                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8557                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8558         }                                                                        \
8559         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8560
8561 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8562 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8563 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8564
8565 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8566
8567 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8568
8569 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8570
8571 /**
8572  * yield - yield the current processor to other threads.
8573  *
8574  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8575  *
8576  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8577  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8578  * it, it's already broken.
8579  *
8580  * Typical broken usage is:
8581  *
8582  * while (!event)
8583  *      yield();
8584  *
8585  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8586  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8587  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8588  *
8589  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8590  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8591  * If you still want to use yield(), do not!
8592  */
8593 void __sched yield(void)
8594 {
8595         set_current_state(TASK_RUNNING);
8596         do_sched_yield();
8597 }
8598 EXPORT_SYMBOL(yield);
8599
8600 /**
8601  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8602  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8603  * processor it's on.
8604  * @p: target task
8605  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8606  *
8607  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8608  * can't go away on us before we can do any checks.
8609  *
8610  * Return:
8611  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8612  *      false (0) if we failed to boost the target.
8613  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8614  */
8615 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8616 {
8617         struct task_struct *curr = current;
8618         struct rq *rq, *p_rq;
8619         unsigned long flags;
8620         int yielded = 0;
8621
8622         local_irq_save(flags);
8623         rq = this_rq();
8624
8625 again:
8626         p_rq = task_rq(p);
8627         /*
8628          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8629          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8630          */
8631         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8632                 yielded = -ESRCH;
8633                 goto out_irq;
8634         }
8635
8636         double_rq_lock(rq, p_rq);
8637         if (task_rq(p) != p_rq) {
8638                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8639                 goto again;
8640         }
8641
8642         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8643                 goto out_unlock;
8644
8645         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8646                 goto out_unlock;
8647
8648         if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8649                 goto out_unlock;
8650
8651         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8652         if (yielded) {
8653                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8654                 /*
8655                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8656                  * fairness.
8657                  */
8658                 if (preempt && rq != p_rq)
8659                         resched_curr(p_rq);
8660         }
8661
8662 out_unlock:
8663         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8664 out_irq:
8665         local_irq_restore(flags);
8666
8667         if (yielded > 0)
8668                 schedule();
8669
8670         return yielded;
8671 }
8672 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8673
8674 int io_schedule_prepare(void)
8675 {
8676         int old_iowait = current->in_iowait;
8677
8678         current->in_iowait = 1;
8679         blk_flush_plug(current->plug, true);
8680         return old_iowait;
8681 }
8682
8683 void io_schedule_finish(int token)
8684 {
8685         current->in_iowait = token;
8686 }
8687
8688 /*
8689  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8690  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8691  */
8692 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8693 {
8694         int token;
8695         long ret;
8696
8697         token = io_schedule_prepare();
8698         ret = schedule_timeout(timeout);
8699         io_schedule_finish(token);
8700
8701         return ret;
8702 }
8703 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8704
8705 void __sched io_schedule(void)
8706 {
8707         int token;
8708
8709         token = io_schedule_prepare();
8710         schedule();
8711         io_schedule_finish(token);
8712 }
8713 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8714
8715 /**
8716  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8717  * @policy: scheduling class.
8718  *
8719  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8720  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8721  * On failure, a negative error code is returned.
8722  */
8723 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8724 {
8725         int ret = -EINVAL;
8726
8727         switch (policy) {
8728         case SCHED_FIFO:
8729         case SCHED_RR:
8730                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8731                 break;
8732         case SCHED_DEADLINE:
8733         case SCHED_NORMAL:
8734         case SCHED_BATCH:
8735         case SCHED_IDLE:
8736                 ret = 0;
8737                 break;
8738         }
8739         return ret;
8740 }
8741
8742 /**
8743  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8744  * @policy: scheduling class.
8745  *
8746  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8747  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8748  * On failure, a negative error code is returned.
8749  */
8750 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8751 {
8752         int ret = -EINVAL;
8753
8754         switch (policy) {
8755         case SCHED_FIFO:
8756         case SCHED_RR:
8757                 ret = 1;
8758                 break;
8759         case SCHED_DEADLINE:
8760         case SCHED_NORMAL:
8761         case SCHED_BATCH:
8762         case SCHED_IDLE:
8763                 ret = 0;
8764         }
8765         return ret;
8766 }
8767
8768 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8769 {
8770         struct task_struct *p;
8771         unsigned int time_slice;
8772         struct rq_flags rf;
8773         struct rq *rq;
8774         int retval;
8775
8776         if (pid < 0)
8777                 return -EINVAL;
8778
8779         retval = -ESRCH;
8780         rcu_read_lock();
8781         p = find_process_by_pid(pid);
8782         if (!p)
8783                 goto out_unlock;
8784
8785         retval = security_task_getscheduler(p);
8786         if (retval)
8787                 goto out_unlock;
8788
8789         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8790         time_slice = 0;
8791         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8792                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8793         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8794
8795         rcu_read_unlock();
8796         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8797         return 0;
8798
8799 out_unlock:
8800         rcu_read_unlock();
8801         return retval;
8802 }
8803
8804 /**
8805  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8806  * @pid: pid of the process.
8807  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8808  *
8809  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8810  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8811  *
8812  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8813  * an error code.
8814  */
8815 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8816                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8817 {
8818         struct timespec64 t;
8819         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8820
8821         if (retval == 0)
8822                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8823
8824         return retval;
8825 }
8826
8827 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8828 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8829                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8830 {
8831         struct timespec64 t;
8832         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8833
8834         if (retval == 0)
8835                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8836         return retval;
8837 }
8838 #endif
8839
8840 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8841 {
8842         unsigned long free = 0;
8843         int ppid;
8844
8845         if (!try_get_task_stack(p))
8846                 return;
8847
8848         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8849
8850         if (task_is_running(p))
8851                 pr_cont("  running task    ");
8852 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8853         free = stack_not_used(p);
8854 #endif
8855         ppid = 0;
8856         rcu_read_lock();
8857         if (pid_alive(p))
8858                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8859         rcu_read_unlock();
8860         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
8861                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8862                 read_task_thread_flags(p));
8863
8864         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8865         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8866         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8867         put_task_stack(p);
8868 }
8869 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8870
8871 static inline bool
8872 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8873 {
8874         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8875
8876         /* no filter, everything matches */
8877         if (!state_filter)
8878                 return true;
8879
8880         /* filter, but doesn't match */
8881         if (!(state & state_filter))
8882                 return false;
8883
8884         /*
8885          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8886          * TASK_KILLABLE).
8887          */
8888         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
8889                 return false;
8890
8891         return true;
8892 }
8893
8894
8895 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8896 {
8897         struct task_struct *g, *p;
8898
8899         rcu_read_lock();
8900         for_each_process_thread(g, p) {
8901                 /*
8902                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8903                  * console might take a lot of time:
8904                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8905                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8906                  * an IPI.
8907                  */
8908                 touch_nmi_watchdog();
8909                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8910                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8911                         sched_show_task(p);
8912         }
8913
8914 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8915         if (!state_filter)
8916                 sysrq_sched_debug_show();
8917 #endif
8918         rcu_read_unlock();
8919         /*
8920          * Only show locks if all tasks are dumped:
8921          */
8922         if (!state_filter)
8923                 debug_show_all_locks();
8924 }
8925
8926 /**
8927  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8928  * @idle: task in question
8929  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8930  *
8931  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8932  * flag, to make booting more robust.
8933  */
8934 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8935 {
8936         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8937         unsigned long flags;
8938
8939         __sched_fork(0, idle);
8940
8941         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8942         raw_spin_rq_lock(rq);
8943
8944         idle->__state = TASK_RUNNING;
8945         idle->se.exec_start = sched_clock();
8946         /*
8947          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8948          * look like a proper per-CPU kthread.
8949          */
8950         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8951         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8952
8953 #ifdef CONFIG_SMP
8954         /*
8955          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8956          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8957          *
8958          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8959          */
8960         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8961 #endif
8962         /*
8963          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8964          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8965          * lockdep check in task_group() will fail.
8966          *
8967          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8968          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8969          *
8970          * Silence PROVE_RCU
8971          */
8972         rcu_read_lock();
8973         __set_task_cpu(idle, cpu);
8974         rcu_read_unlock();
8975
8976         rq->idle = idle;
8977         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8978         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8979 #ifdef CONFIG_SMP
8980         idle->on_cpu = 1;
8981 #endif
8982         raw_spin_rq_unlock(rq);
8983         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8984
8985         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8986         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8987
8988         /*
8989          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8990          */
8991         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8992         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8993         vtime_init_idle(idle, cpu);
8994 #ifdef CONFIG_SMP
8995         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8996 #endif
8997 }
8998
8999 #ifdef CONFIG_SMP
9000
9001 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9002                               const struct cpumask *trial)
9003 {
9004         int ret = 1;
9005
9006         if (cpumask_empty(cur))
9007                 return ret;
9008
9009         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9010
9011         return ret;
9012 }
9013
9014 int task_can_attach(struct task_struct *p,
9015                     const struct cpumask *cs_effective_cpus)
9016 {
9017         int ret = 0;
9018
9019         /*
9020          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9021          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9022          * affinity and isolating such threads by their set of
9023          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9024          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9025          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9026          * before cpus_mask may be changed.
9027          */
9028         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
9029                 ret = -EINVAL;
9030                 goto out;
9031         }
9032
9033         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
9034                                               cs_effective_cpus)) {
9035                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_effective_cpus);
9036
9037                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids))
9038                         return -EINVAL;
9039                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
9040         }
9041
9042 out:
9043         return ret;
9044 }
9045
9046 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9047
9048 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9049 /* Migrate current task p to target_cpu */
9050 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9051 {
9052         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9053         int curr_cpu = task_cpu(p);
9054
9055         if (curr_cpu == target_cpu)
9056                 return 0;
9057
9058         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9059                 return -EINVAL;
9060
9061         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9062
9063         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9064         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9065 }
9066
9067 /*
9068  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9069  * tasks on the runqueues
9070  */
9071 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9072 {
9073         bool queued, running;
9074         struct rq_flags rf;
9075         struct rq *rq;
9076
9077         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9078         queued = task_on_rq_queued(p);
9079         running = task_current(rq, p);
9080
9081         if (queued)
9082                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9083         if (running)
9084                 put_prev_task(rq, p);
9085
9086         p->numa_preferred_nid = nid;
9087
9088         if (queued)
9089                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9090         if (running)
9091                 set_next_task(rq, p);
9092         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9093 }
9094 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9095
9096 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9097 /*
9098  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9099  * offline.
9100  */
9101 void idle_task_exit(void)
9102 {
9103         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9104
9105         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9106         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9107
9108         if (mm != &init_mm) {
9109                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9110                 finish_arch_post_lock_switch();
9111         }
9112
9113         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9114 }
9115
9116 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9117 {
9118         struct task_struct *p = arg;
9119         struct rq *rq = this_rq();
9120         struct rq_flags rf;
9121         int cpu;
9122
9123         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9124         rq_lock(rq, &rf);
9125
9126         update_rq_clock(rq);
9127
9128         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9129                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9130                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9131         }
9132
9133         rq_unlock(rq, &rf);
9134         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9135
9136         put_task_struct(p);
9137
9138         return 0;
9139 }
9140
9141 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9142
9143 /*
9144  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9145  *
9146  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9147  * effective when the hotplug motion is down.
9148  */
9149 static void balance_push(struct rq *rq)
9150 {
9151         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9152
9153         lockdep_assert_rq_held(rq);
9154
9155         /*
9156          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9157          */
9158         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9159
9160         /*
9161          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9162          * CPU.
9163          */
9164         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9165                 return;
9166
9167         /*
9168          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9169          * required to complete the hotplug process.
9170          */
9171         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9172             is_migration_disabled(push_task)) {
9173
9174                 /*
9175                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9176                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9177                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9178                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9179                  * and can't obviously be running in parallel.
9180                  *
9181                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9182                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9183                  * need to leave the migrate disabled section first.
9184                  */
9185                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9186                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9187                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9188                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9189                         raw_spin_rq_lock(rq);
9190                 }
9191                 return;
9192         }
9193
9194         get_task_struct(push_task);
9195         /*
9196          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9197          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9198          */
9199         raw_spin_rq_unlock(rq);
9200         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9201                             this_cpu_ptr(&push_work));
9202         /*
9203          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9204          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9205          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9206          */
9207         raw_spin_rq_lock(rq);
9208 }
9209
9210 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9211 {
9212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9213         struct rq_flags rf;
9214
9215         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9216         if (on) {
9217                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9218                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9219         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9220                 rq->balance_callback = NULL;
9221         }
9222         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9223 }
9224
9225 /*
9226  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9227  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9228  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9229  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9230  */
9231 static void balance_hotplug_wait(void)
9232 {
9233         struct rq *rq = this_rq();
9234
9235         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9236                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9237                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9238 }
9239
9240 #else
9241
9242 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9243 {
9244 }
9245
9246 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9247 {
9248 }
9249
9250 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9251 {
9252 }
9253
9254 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9255
9256 void set_rq_online(struct rq *rq)
9257 {
9258         if (!rq->online) {
9259                 const struct sched_class *class;
9260
9261                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9262                 rq->online = 1;
9263
9264                 for_each_class(class) {
9265                         if (class->rq_online)
9266                                 class->rq_online(rq);
9267                 }
9268         }
9269 }
9270
9271 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9272 {
9273         if (rq->online) {
9274                 const struct sched_class *class;
9275
9276                 for_each_class(class) {
9277                         if (class->rq_offline)
9278                                 class->rq_offline(rq);
9279                 }
9280
9281                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9282                 rq->online = 0;
9283         }
9284 }
9285
9286 /*
9287  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9288  */
9289 static int num_cpus_frozen;
9290
9291 /*
9292  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9293  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9294  * around partition_sched_domains().
9295  *
9296  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9297  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9298  */
9299 static void cpuset_cpu_active(void)
9300 {
9301         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9302                 /*
9303                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9304                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9305                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9306                  * domain, ignoring cpusets.
9307                  */
9308                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9309                 if (--num_cpus_frozen)
9310                         return;
9311                 /*
9312                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9313                  * restore the original sched domains by considering the
9314                  * cpuset configurations.
9315                  */
9316                 cpuset_force_rebuild();
9317         }
9318         cpuset_update_active_cpus();
9319 }
9320
9321 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9322 {
9323         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9324                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9325
9326                 if (ret)
9327                         return ret;
9328                 cpuset_update_active_cpus();
9329         } else {
9330                 num_cpus_frozen++;
9331                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9332         }
9333         return 0;
9334 }
9335
9336 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9337 {
9338         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9339         struct rq_flags rf;
9340
9341         /*
9342          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9343          * regular tasks.
9344          */
9345         balance_push_set(cpu, false);
9346
9347 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9348         /*
9349          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9350          */
9351         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9352                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9353 #endif
9354         set_cpu_active(cpu, true);
9355
9356         if (sched_smp_initialized) {
9357                 sched_update_numa(cpu, true);
9358                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9359                 cpuset_cpu_active();
9360         }
9361
9362         /*
9363          * Put the rq online, if not already. This happens:
9364          *
9365          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9366          *    after all CPUs have been brought up.
9367          *
9368          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9369          *    domains.
9370          */
9371         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9372         if (rq->rd) {
9373                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9374                 set_rq_online(rq);
9375         }
9376         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9377
9378         return 0;
9379 }
9380
9381 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9382 {
9383         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9384         struct rq_flags rf;
9385         int ret;
9386
9387         /*
9388          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9389          * load balancing when not active
9390          */
9391         nohz_balance_exit_idle(rq);
9392
9393         set_cpu_active(cpu, false);
9394
9395         /*
9396          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9397          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9398          * push those tasks away until this gets cleared, see
9399          * sched_cpu_dying().
9400          */
9401         balance_push_set(cpu, true);
9402
9403         /*
9404          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9405          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9406          * all new such users will observe it.
9407          *
9408          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9409          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9410          *
9411          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9412          */
9413         synchronize_rcu();
9414
9415         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9416         if (rq->rd) {
9417                 update_rq_clock(rq);
9418                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9419                 set_rq_offline(rq);
9420         }
9421         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9422
9423 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9424         /*
9425          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9426          */
9427         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9428                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9429
9430         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9431 #endif
9432
9433         if (!sched_smp_initialized)
9434                 return 0;
9435
9436         sched_update_numa(cpu, false);
9437         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9438         if (ret) {
9439                 balance_push_set(cpu, false);
9440                 set_cpu_active(cpu, true);
9441                 sched_update_numa(cpu, true);
9442                 return ret;
9443         }
9444         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9445         return 0;
9446 }
9447
9448 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9449 {
9450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9451
9452         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9453         update_max_interval();
9454 }
9455
9456 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9457 {
9458         sched_core_cpu_starting(cpu);
9459         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9460         sched_tick_start(cpu);
9461         return 0;
9462 }
9463
9464 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9465
9466 /*
9467  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9468  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9469  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9470  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9471  * any of those which might be on the way out are gone.
9472  *
9473  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9474  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9475  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9476  */
9477 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9478 {
9479         balance_hotplug_wait();
9480         return 0;
9481 }
9482
9483 /*
9484  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9485  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9486  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9487  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9488  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9489  *
9490  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9491  */
9492 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9493 {
9494         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9495
9496         if (delta)
9497                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9498 }
9499
9500 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9501 {
9502         struct task_struct *g, *p;
9503         int cpu = cpu_of(rq);
9504
9505         lockdep_assert_rq_held(rq);
9506
9507         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9508         for_each_process_thread(g, p) {
9509                 if (task_cpu(p) != cpu)
9510                         continue;
9511
9512                 if (!task_on_rq_queued(p))
9513                         continue;
9514
9515                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9516         }
9517 }
9518
9519 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9520 {
9521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9522         struct rq_flags rf;
9523
9524         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9525         sched_tick_stop(cpu);
9526
9527         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9528         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9529                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9530                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9531         }
9532         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9533
9534         calc_load_migrate(rq);
9535         update_max_interval();
9536         hrtick_clear(rq);
9537         sched_core_cpu_dying(cpu);
9538         return 0;
9539 }
9540 #endif
9541
9542 void __init sched_init_smp(void)
9543 {
9544         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9545
9546         /*
9547          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9548          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9549          * happen.
9550          */
9551         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9552         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9553         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9554
9555         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9556         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9557                 BUG();
9558         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9559         sched_init_granularity();
9560
9561         init_sched_rt_class();
9562         init_sched_dl_class();
9563
9564         sched_smp_initialized = true;
9565 }
9566
9567 static int __init migration_init(void)
9568 {
9569         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9570         return 0;
9571 }
9572 early_initcall(migration_init);
9573
9574 #else
9575 void __init sched_init_smp(void)
9576 {
9577         sched_init_granularity();
9578 }
9579 #endif /* CONFIG_SMP */
9580
9581 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9582 {
9583         return in_lock_functions(addr) ||
9584                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9585                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9586 }
9587
9588 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9589 /*
9590  * Default task group.
9591  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9592  */
9593 struct task_group root_task_group;
9594 LIST_HEAD(task_groups);
9595
9596 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9597 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9598 #endif
9599
9600 void __init sched_init(void)
9601 {
9602         unsigned long ptr = 0;
9603         int i;
9604
9605         /* Make sure the linker didn't screw up */
9606         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9607                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9608                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9609 #ifdef CONFIG_SMP
9610         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9611 #endif
9612
9613         wait_bit_init();
9614
9615 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9616         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9617 #endif
9618 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9619         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9620 #endif
9621         if (ptr) {
9622                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9623
9624 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9625                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9626                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9627
9628                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9629                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9630
9631                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9632                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9633 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9634 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9635                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9636                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9637
9638                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9639                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9640
9641 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9642         }
9643
9644         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9645
9646 #ifdef CONFIG_SMP
9647         init_defrootdomain();
9648 #endif
9649
9650 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9651         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9652                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9653 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9654
9655 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9656         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9657
9658         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9659         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9660         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9661         autogroup_init(&init_task);
9662 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9663
9664         for_each_possible_cpu(i) {
9665                 struct rq *rq;
9666
9667                 rq = cpu_rq(i);
9668                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9669                 rq->nr_running = 0;
9670                 rq->calc_load_active = 0;
9671                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9672                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9673                 init_rt_rq(&rq->rt);
9674                 init_dl_rq(&rq->dl);
9675 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9676                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9677                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9678                 /*
9679                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9680                  *
9681                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9682                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9683                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9684                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9685                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9686                  * (se->load.weight).
9687                  *
9688                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9689                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9690                  * then A0's share of the CPU resource is:
9691                  *
9692                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9693                  *
9694                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9695                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9696                  */
9697                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9698 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9699
9700                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9701 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9702                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9703 #endif
9704 #ifdef CONFIG_SMP
9705                 rq->sd = NULL;
9706                 rq->rd = NULL;
9707                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9708                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9709                 rq->active_balance = 0;
9710                 rq->next_balance = jiffies;
9711                 rq->push_cpu = 0;
9712                 rq->cpu = i;
9713                 rq->online = 0;
9714                 rq->idle_stamp = 0;
9715                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9716                 rq->wake_stamp = jiffies;
9717                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9718                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9719
9720                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9721
9722                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9723 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9724                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9725                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9726
9727                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9728 #endif
9729 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9730                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9731 #endif
9732 #endif /* CONFIG_SMP */
9733                 hrtick_rq_init(rq);
9734                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9735
9736 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9737                 rq->core = rq;
9738                 rq->core_pick = NULL;
9739                 rq->core_enabled = 0;
9740                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9741                 rq->core_forceidle_count = 0;
9742                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9743                 rq->core_forceidle_start = 0;
9744
9745                 rq->core_cookie = 0UL;
9746 #endif
9747         }
9748
9749         set_load_weight(&init_task, false);
9750
9751         /*
9752          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9753          */
9754         mmgrab(&init_mm);
9755         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9756
9757         /*
9758          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9759          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9760          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9761          * kthreads.
9762          */
9763         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9764
9765         /*
9766          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9767          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9768          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9769          * when this runqueue becomes "idle".
9770          */
9771         init_idle(current, smp_processor_id());
9772
9773         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9774
9775 #ifdef CONFIG_SMP
9776         idle_thread_set_boot_cpu();
9777         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9778 #endif
9779         init_sched_fair_class();
9780
9781         psi_init();
9782
9783         init_uclamp();
9784
9785         preempt_dynamic_init();
9786
9787         scheduler_running = 1;
9788 }
9789
9790 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9791
9792 void __might_sleep(const char *file, int line)
9793 {
9794         unsigned int state = get_current_state();
9795         /*
9796          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9797          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9798          * otherwise we will destroy state.
9799          */
9800         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9801                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9802                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9803                         (void *)current->task_state_change,
9804                         (void *)current->task_state_change);
9805
9806         __might_resched(file, line, 0);
9807 }
9808 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9809
9810 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9811 {
9812         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9813                 return;
9814
9815         if (preempt_count() == preempt_offset)
9816                 return;
9817
9818         pr_err("Preemption disabled at:");
9819         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9820 }
9821
9822 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9823 {
9824         unsigned int nested = preempt_count();
9825
9826         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9827
9828         return nested == offsets;
9829 }
9830
9831 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9832 {
9833         /* Ratelimiting timestamp: */
9834         static unsigned long prev_jiffy;
9835
9836         unsigned long preempt_disable_ip;
9837
9838         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9839         rcu_sleep_check();
9840
9841         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9842              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9843             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9844             oops_in_progress)
9845                 return;
9846
9847         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9848                 return;
9849         prev_jiffy = jiffies;
9850
9851         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9852         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9853
9854         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9855                file, line);
9856         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9857                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9858                current->pid, current->comm);
9859         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9860                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9861
9862         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9863                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9864                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9865         }
9866
9867         if (task_stack_end_corrupted(current))
9868                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9869
9870         debug_show_held_locks(current);
9871         if (irqs_disabled())
9872                 print_irqtrace_events(current);
9873
9874         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9875                                  preempt_disable_ip);
9876
9877         dump_stack();
9878         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9879 }
9880 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9881
9882 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9883 {
9884         static unsigned long prev_jiffy;
9885
9886         if (irqs_disabled())
9887                 return;
9888
9889         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9890                 return;
9891
9892         if (preempt_count() > preempt_offset)
9893                 return;
9894
9895         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9896                 return;
9897         prev_jiffy = jiffies;
9898
9899         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9900         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9901                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9902                         current->pid, current->comm);
9903
9904         debug_show_held_locks(current);
9905         dump_stack();
9906         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9907 }
9908 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9909
9910 #ifdef CONFIG_SMP
9911 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9912 {
9913         static unsigned long prev_jiffy;
9914
9915         if (irqs_disabled())
9916                 return;
9917
9918         if (is_migration_disabled(current))
9919                 return;
9920
9921         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9922                 return;
9923
9924         if (preempt_count() > 0)
9925                 return;
9926
9927         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9928                 return;
9929         prev_jiffy = jiffies;
9930
9931         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9932         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9933                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9934                current->pid, current->comm);
9935
9936         debug_show_held_locks(current);
9937         dump_stack();
9938         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9939 }
9940 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9941 #endif
9942 #endif
9943
9944 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9945 void normalize_rt_tasks(void)
9946 {
9947         struct task_struct *g, *p;
9948         struct sched_attr attr = {
9949                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9950         };
9951
9952         read_lock(&tasklist_lock);
9953         for_each_process_thread(g, p) {
9954                 /*
9955                  * Only normalize user tasks:
9956                  */
9957                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9958                         continue;
9959
9960                 p->se.exec_start = 0;
9961                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9962                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9963                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9964
9965                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9966                         /*
9967                          * Renice negative nice level userspace
9968                          * tasks back to 0:
9969                          */
9970                         if (task_nice(p) < 0)
9971                                 set_user_nice(p, 0);
9972                         continue;
9973                 }
9974
9975                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9976         }
9977         read_unlock(&tasklist_lock);
9978 }
9979
9980 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9981
9982 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9983 /*
9984  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9985  *
9986  * They can only be called when the whole system has been
9987  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9988  * activity can take place. Using them for anything else would
9989  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9990  * under any other configuration.
9991  */
9992
9993 /**
9994  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9995  * @cpu: the processor in question.
9996  *
9997  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9998  *
9999  * Return: The current task for @cpu.
10000  */
10001 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10002 {
10003         return cpu_curr(cpu);
10004 }
10005
10006 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10007
10008 #ifdef CONFIG_IA64
10009 /**
10010  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
10011  * @cpu: the processor in question.
10012  * @p: the task pointer to set.
10013  *
10014  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
10015  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
10016  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
10017  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
10018  * and caller must save the original value of the current task (see
10019  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
10020  * re-starting the system.
10021  *
10022  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10023  */
10024 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
10025 {
10026         cpu_curr(cpu) = p;
10027 }
10028
10029 #endif
10030
10031 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10032 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10033 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10034
10035 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10036                                             struct task_group *parent)
10037 {
10038 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10039         enum uclamp_id clamp_id;
10040
10041         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10042                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10043                               uclamp_none(clamp_id), false);
10044                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10045         }
10046 #endif
10047 }
10048
10049 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10050 {
10051         free_fair_sched_group(tg);
10052         free_rt_sched_group(tg);
10053         autogroup_free(tg);
10054         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10055 }
10056
10057 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10058 {
10059         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10060 }
10061
10062 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10063 {
10064         unregister_fair_sched_group(tg);
10065         unregister_rt_sched_group(tg);
10066         /*
10067          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10068          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10069          */
10070         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10071 }
10072
10073 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10074 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10075 {
10076         struct task_group *tg;
10077
10078         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10079         if (!tg)
10080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10081
10082         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10083                 goto err;
10084
10085         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10086                 goto err;
10087
10088         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10089
10090         return tg;
10091
10092 err:
10093         sched_free_group(tg);
10094         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10095 }
10096
10097 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10098 {
10099         unsigned long flags;
10100
10101         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10102         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10103
10104         /* Root should already exist: */
10105         WARN_ON(!parent);
10106
10107         tg->parent = parent;
10108         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10109         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10110         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10111
10112         online_fair_sched_group(tg);
10113 }
10114
10115 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10116 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10117 {
10118         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10119         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10120 }
10121
10122 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10123 {
10124         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10125         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10126 }
10127
10128 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10129 {
10130         unsigned long flags;
10131
10132         /*
10133          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10134          * sched_cfs_period_timer()).
10135          *
10136          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10137          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10138          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10139          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10140          *
10141          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10142          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10143          * current RCU grace period has expired.
10144          */
10145         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10146         list_del_rcu(&tg->list);
10147         list_del_rcu(&tg->siblings);
10148         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10149 }
10150
10151 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk)
10152 {
10153         struct task_group *tg;
10154
10155         /*
10156          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10157          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10158          * to prevent lockdep warnings.
10159          */
10160         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10161                           struct task_group, css);
10162         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10163         tsk->sched_task_group = tg;
10164
10165 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10166         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10167                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10168         else
10169 #endif
10170                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10171 }
10172
10173 /*
10174  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10175  *
10176  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10177  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10178  * its new group.
10179  */
10180 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10181 {
10182         int queued, running, queue_flags =
10183                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10184         struct rq_flags rf;
10185         struct rq *rq;
10186
10187         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10188         update_rq_clock(rq);
10189
10190         running = task_current(rq, tsk);
10191         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10192
10193         if (queued)
10194                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10195         if (running)
10196                 put_prev_task(rq, tsk);
10197
10198         sched_change_group(tsk);
10199
10200         if (queued)
10201                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10202         if (running) {
10203                 set_next_task(rq, tsk);
10204                 /*
10205                  * After changing group, the running task may have joined a
10206                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10207                  * resched to make sure that task can still run.
10208                  */
10209                 resched_curr(rq);
10210         }
10211
10212         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10213 }
10214
10215 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10216 {
10217         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10218 }
10219
10220 static struct cgroup_subsys_state *
10221 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10222 {
10223         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10224         struct task_group *tg;
10225
10226         if (!parent) {
10227                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10228                 return &root_task_group.css;
10229         }
10230
10231         tg = sched_create_group(parent);
10232         if (IS_ERR(tg))
10233                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10234
10235         return &tg->css;
10236 }
10237
10238 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10239 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10240 {
10241         struct task_group *tg = css_tg(css);
10242         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10243
10244         if (parent)
10245                 sched_online_group(tg, parent);
10246
10247 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10248         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10249         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10250         rcu_read_lock();
10251         cpu_util_update_eff(css);
10252         rcu_read_unlock();
10253         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10254 #endif
10255
10256         return 0;
10257 }
10258
10259 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10260 {
10261         struct task_group *tg = css_tg(css);
10262
10263         sched_release_group(tg);
10264 }
10265
10266 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10267 {
10268         struct task_group *tg = css_tg(css);
10269
10270         /*
10271          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10272          */
10273         sched_unregister_group(tg);
10274 }
10275
10276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10277 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10278 {
10279         struct task_struct *task;
10280         struct cgroup_subsys_state *css;
10281
10282         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10283                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10284                         return -EINVAL;
10285         }
10286         return 0;
10287 }
10288 #endif
10289
10290 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10291 {
10292         struct task_struct *task;
10293         struct cgroup_subsys_state *css;
10294
10295         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10296                 sched_move_task(task);
10297 }
10298
10299 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10300 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10301 {
10302         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10303         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10304         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10305         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10306         enum uclamp_id clamp_id;
10307         unsigned int clamps;
10308
10309         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10310         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10311
10312         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10313                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10314                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10315
10316                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10317                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10318                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10319                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10320                         if (uc_parent &&
10321                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10322                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10323                         }
10324                 }
10325                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10326                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10327
10328                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10329                 clamps = 0x0;
10330                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10331                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10332                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10333                                 continue;
10334                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10335                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10336                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10337                 }
10338                 if (!clamps) {
10339                         css = css_rightmost_descendant(css);
10340                         continue;
10341                 }
10342
10343                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10344                 uclamp_update_active_tasks(css);
10345         }
10346 }
10347
10348 /*
10349  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10350  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10351  * character constant, use two levels of macros.
10352  */
10353 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10354 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10355
10356 struct uclamp_request {
10357 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10358 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10359         s64 percent;
10360         u64 util;
10361         int ret;
10362 };
10363
10364 static inline struct uclamp_request
10365 capacity_from_percent(char *buf)
10366 {
10367         struct uclamp_request req = {
10368                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10369                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10370                 .ret = 0,
10371         };
10372
10373         buf = strim(buf);
10374         if (strcmp(buf, "max")) {
10375                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10376                                              &req.percent);
10377                 if (req.ret)
10378                         return req;
10379                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10380                         req.ret = -ERANGE;
10381                         return req;
10382                 }
10383
10384                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10385                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10386         }
10387
10388         return req;
10389 }
10390
10391 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10392                                 size_t nbytes, loff_t off,
10393                                 enum uclamp_id clamp_id)
10394 {
10395         struct uclamp_request req;
10396         struct task_group *tg;
10397
10398         req = capacity_from_percent(buf);
10399         if (req.ret)
10400                 return req.ret;
10401
10402         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10403
10404         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10405         rcu_read_lock();
10406
10407         tg = css_tg(of_css(of));
10408         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10409                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10410
10411         /*
10412          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10413          * exact requested value
10414          */
10415         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10416
10417         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10418         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10419
10420         rcu_read_unlock();
10421         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10422
10423         return nbytes;
10424 }
10425
10426 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10427                                     char *buf, size_t nbytes,
10428                                     loff_t off)
10429 {
10430         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10431 }
10432
10433 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10434                                     char *buf, size_t nbytes,
10435                                     loff_t off)
10436 {
10437         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10438 }
10439
10440 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10441                                     enum uclamp_id clamp_id)
10442 {
10443         struct task_group *tg;
10444         u64 util_clamp;
10445         u64 percent;
10446         u32 rem;
10447
10448         rcu_read_lock();
10449         tg = css_tg(seq_css(sf));
10450         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10451         rcu_read_unlock();
10452
10453         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10454                 seq_puts(sf, "max\n");
10455                 return;
10456         }
10457
10458         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10459         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10460         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10461 }
10462
10463 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10464 {
10465         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10466         return 0;
10467 }
10468
10469 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10470 {
10471         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10472         return 0;
10473 }
10474 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10475
10476 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10477 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10478                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10479 {
10480         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10481                 shareval = MAX_SHARES;
10482         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10483 }
10484
10485 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10486                                struct cftype *cft)
10487 {
10488         struct task_group *tg = css_tg(css);
10489
10490         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10491 }
10492
10493 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10494 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10495
10496 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10497 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10498 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10499 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10500
10501 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10502
10503 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10504                                 u64 burst)
10505 {
10506         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10507         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10508
10509         if (tg == &root_task_group)
10510                 return -EINVAL;
10511
10512         /*
10513          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10514          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10515          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10516          */
10517         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10518                 return -EINVAL;
10519
10520         /*
10521          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10522          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10523          * feasibility.
10524          */
10525         if (period > max_cfs_quota_period)
10526                 return -EINVAL;
10527
10528         /*
10529          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10530          */
10531         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10532                 return -EINVAL;
10533
10534         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10535                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10536                 return -EINVAL;
10537
10538         /*
10539          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10540          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10541          */
10542         cpus_read_lock();
10543         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10544         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10545         if (ret)
10546                 goto out_unlock;
10547
10548         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10549         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10550         /*
10551          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10552          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10553          */
10554         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10555                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10556         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10557         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10558         cfs_b->quota = quota;
10559         cfs_b->burst = burst;
10560
10561         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10562
10563         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10564         if (runtime_enabled)
10565                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10566
10567         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10568
10569         for_each_online_cpu(i) {
10570                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10571                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10572                 struct rq_flags rf;
10573
10574                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10575                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10576                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10577
10578                 if (cfs_rq->throttled)
10579                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10580                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10581         }
10582         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10583                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10584 out_unlock:
10585         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10586         cpus_read_unlock();
10587
10588         return ret;
10589 }
10590
10591 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10592 {
10593         u64 quota, period, burst;
10594
10595         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10596         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10597         if (cfs_quota_us < 0)
10598                 quota = RUNTIME_INF;
10599         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10600                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10601         else
10602                 return -EINVAL;
10603
10604         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10605 }
10606
10607 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10608 {
10609         u64 quota_us;
10610
10611         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10612                 return -1;
10613
10614         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10615         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10616
10617         return quota_us;
10618 }
10619
10620 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10621 {
10622         u64 quota, period, burst;
10623
10624         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10625                 return -EINVAL;
10626
10627         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10628         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10629         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10630
10631         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10632 }
10633
10634 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10635 {
10636         u64 cfs_period_us;
10637
10638         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10639         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10640
10641         return cfs_period_us;
10642 }
10643
10644 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10645 {
10646         u64 quota, period, burst;
10647
10648         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10649                 return -EINVAL;
10650
10651         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10652         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10653         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10654
10655         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10656 }
10657
10658 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10659 {
10660         u64 burst_us;
10661
10662         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10663         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10664
10665         return burst_us;
10666 }
10667
10668 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10669                                   struct cftype *cft)
10670 {
10671         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10672 }
10673
10674 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10675                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10676 {
10677         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10678 }
10679
10680 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10681                                    struct cftype *cft)
10682 {
10683         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10684 }
10685
10686 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10687                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10688 {
10689         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10690 }
10691
10692 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10693                                   struct cftype *cft)
10694 {
10695         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10696 }
10697
10698 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10699                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10700 {
10701         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10702 }
10703
10704 struct cfs_schedulable_data {
10705         struct task_group *tg;
10706         u64 period, quota;
10707 };
10708
10709 /*
10710  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10711  * note: units are usecs
10712  */
10713 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10714                                struct cfs_schedulable_data *d)
10715 {
10716         u64 quota, period;
10717
10718         if (tg == d->tg) {
10719                 period = d->period;
10720                 quota = d->quota;
10721         } else {
10722                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10723                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10724         }
10725
10726         /* note: these should typically be equivalent */
10727         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10728                 return RUNTIME_INF;
10729
10730         return to_ratio(period, quota);
10731 }
10732
10733 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10734 {
10735         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10736         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10737         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10738
10739         if (!tg->parent) {
10740                 quota = RUNTIME_INF;
10741         } else {
10742                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10743
10744                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10745                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10746
10747                 /*
10748                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10749                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10750                  * limit is set:
10751                  */
10752                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10753                         quota = min(quota, parent_quota);
10754                 } else {
10755                         if (quota == RUNTIME_INF)
10756                                 quota = parent_quota;
10757                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10758                                 return -EINVAL;
10759                 }
10760         }
10761         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10762
10763         return 0;
10764 }
10765
10766 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10767 {
10768         int ret;
10769         struct cfs_schedulable_data data = {
10770                 .tg = tg,
10771                 .period = period,
10772                 .quota = quota,
10773         };
10774
10775         if (quota != RUNTIME_INF) {
10776                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10777                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10778         }
10779
10780         rcu_read_lock();
10781         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10782         rcu_read_unlock();
10783
10784         return ret;
10785 }
10786
10787 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10788 {
10789         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10790         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10791
10792         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10793         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10794         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10795
10796         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10797                 struct sched_statistics *stats;
10798                 u64 ws = 0;
10799                 int i;
10800
10801                 for_each_possible_cpu(i) {
10802                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10803                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10804                 }
10805
10806                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10807         }
10808
10809         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10810         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10811
10812         return 0;
10813 }
10814 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10815 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10816
10817 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10818 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10819                                 struct cftype *cft, s64 val)
10820 {
10821         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10822 }
10823
10824 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10825                                struct cftype *cft)
10826 {
10827         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10828 }
10829
10830 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10831                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10832 {
10833         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10834 }
10835
10836 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10837                                    struct cftype *cft)
10838 {
10839         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10840 }
10841 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10842
10843 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10844 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10845                                struct cftype *cft)
10846 {
10847         return css_tg(css)->idle;
10848 }
10849
10850 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10851                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10852 {
10853         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10854 }
10855 #endif
10856
10857 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10858 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10859         {
10860                 .name = "shares",
10861                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10862                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10863         },
10864         {
10865                 .name = "idle",
10866                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10867                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10868         },
10869 #endif
10870 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10871         {
10872                 .name = "cfs_quota_us",
10873                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10874                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10875         },
10876         {
10877                 .name = "cfs_period_us",
10878                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10879                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10880         },
10881         {
10882                 .name = "cfs_burst_us",
10883                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10884                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10885         },
10886         {
10887                 .name = "stat",
10888                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10889         },
10890 #endif
10891 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10892         {
10893                 .name = "rt_runtime_us",
10894                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10895                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10896         },
10897         {
10898                 .name = "rt_period_us",
10899                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10900                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10901         },
10902 #endif
10903 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10904         {
10905                 .name = "uclamp.min",
10906                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10907                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10908                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10909         },
10910         {
10911                 .name = "uclamp.max",
10912                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10913                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10914                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10915         },
10916 #endif
10917         { }     /* Terminate */
10918 };
10919
10920 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10921                                struct cgroup_subsys_state *css)
10922 {
10923 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10924         {
10925                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10926                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10927                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10928
10929                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10930                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10931                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10932                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10933
10934                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10935                            "nr_throttled %d\n"
10936                            "throttled_usec %llu\n"
10937                            "nr_bursts %d\n"
10938                            "burst_usec %llu\n",
10939                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10940                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10941         }
10942 #endif
10943         return 0;
10944 }
10945
10946 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10947 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10948                                struct cftype *cft)
10949 {
10950         struct task_group *tg = css_tg(css);
10951         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10952
10953         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10954 }
10955
10956 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10957                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10958 {
10959         /*
10960          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10961          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10962          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10963          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10964          * the original value over the entire range.
10965          */
10966         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10967                 return -ERANGE;
10968
10969         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10970
10971         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10972 }
10973
10974 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10975                                     struct cftype *cft)
10976 {
10977         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10978         int last_delta = INT_MAX;
10979         int prio, delta;
10980
10981         /* find the closest nice value to the current weight */
10982         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10983                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10984                 if (delta >= last_delta)
10985                         break;
10986                 last_delta = delta;
10987         }
10988
10989         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10990 }
10991
10992 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10993                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10994 {
10995         unsigned long weight;
10996         int idx;
10997
10998         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10999                 return -ERANGE;
11000
11001         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11002         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11003         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11004
11005         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11006 }
11007 #endif
11008
11009 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11010                                                   long period, long quota)
11011 {
11012         if (quota < 0)
11013                 seq_puts(sf, "max");
11014         else
11015                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11016
11017         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11018 }
11019
11020 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11021 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11022                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11023 {
11024         char tok[21];   /* U64_MAX */
11025
11026         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11027                 return -EINVAL;
11028
11029         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11030
11031         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11032                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11033         else if (!strcmp(tok, "max"))
11034                 *quotap = RUNTIME_INF;
11035         else
11036                 return -EINVAL;
11037
11038         return 0;
11039 }
11040
11041 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11042 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11043 {
11044         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11045
11046         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11047         return 0;
11048 }
11049
11050 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11051                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11052 {
11053         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11054         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11055         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11056         u64 quota;
11057         int ret;
11058
11059         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11060         if (!ret)
11061                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11062         return ret ?: nbytes;
11063 }
11064 #endif
11065
11066 static struct cftype cpu_files[] = {
11067 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11068         {
11069                 .name = "weight",
11070                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11071                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11072                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11073         },
11074         {
11075                 .name = "weight.nice",
11076                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11077                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11078                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11079         },
11080         {
11081                 .name = "idle",
11082                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11083                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11084                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11085         },
11086 #endif
11087 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11088         {
11089                 .name = "max",
11090                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11091                 .seq_show = cpu_max_show,
11092                 .write = cpu_max_write,
11093         },
11094         {
11095                 .name = "max.burst",
11096                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11097                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11098                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11099         },
11100 #endif
11101 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11102         {
11103                 .name = "uclamp.min",
11104                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11105                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11106                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11107         },
11108         {
11109                 .name = "uclamp.max",
11110                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11111                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11112                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11113         },
11114 #endif
11115         { }     /* terminate */
11116 };
11117
11118 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11119         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11120         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11121         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11122         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11123         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11124 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11125         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11126 #endif
11127         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11128         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11129         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11130         .early_init     = true,
11131         .threaded       = true,
11132 };
11133
11134 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11135
11136 void dump_cpu_task(int cpu)
11137 {
11138         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11139                 struct pt_regs *regs;
11140
11141                 regs = get_irq_regs();
11142                 if (regs) {
11143                         show_regs(regs);
11144                         return;
11145                 }
11146         }
11147
11148         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11149                 return;
11150
11151         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11152         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11153 }
11154
11155 /*
11156  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11157  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11158  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11159  * that remained on nice 0.
11160  *
11161  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11162  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11163  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11164  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11165  * the relative distance between them is ~25%.)
11166  */
11167 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11168  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11169  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11170  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11171  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11172  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11173  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11174  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11175  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11176 };
11177
11178 /*
11179  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11180  *
11181  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11182  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11183  * into multiplications:
11184  */
11185 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11186  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11187  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11188  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11189  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11190  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11191  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11192  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11193  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11194 };
11195
11196 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11197 {
11198         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11199 }