GNU Linux-libre 4.19.211-gnu1
[releases.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
114                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
115                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
116                  */
117                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
118                         rq_pin_lock(rq, rf);
119                         return rq;
120                 }
121                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
122                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
123
124                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
125                         cpu_relax();
126         }
127 }
128
129 /*
130  * RQ-clock updating methods:
131  */
132
133 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
134 {
135 /*
136  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
137  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
138  */
139         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
140
141 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
142         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
143
144         /*
145          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
146          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
147          * {soft,}irq region.
148          *
149          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
150          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
151          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
152          * monotonic.
153          *
154          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
155          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
156          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
157          * atomic ops.
158          */
159         if (irq_delta > delta)
160                 irq_delta = delta;
161
162         rq->prev_irq_time += irq_delta;
163         delta -= irq_delta;
164 #endif
165 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
166         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
167                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
168                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
169
170                 if (unlikely(steal > delta))
171                         steal = delta;
172
173                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
174                 delta -= steal;
175         }
176 #endif
177
178         rq->clock_task += delta;
179
180 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
181         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
182                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
183 #endif
184 }
185
186 void update_rq_clock(struct rq *rq)
187 {
188         s64 delta;
189
190         lockdep_assert_held(&rq->lock);
191
192         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
193                 return;
194
195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
196         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
197                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
198         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
199 #endif
200
201         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
202         if (delta < 0)
203                 return;
204         rq->clock += delta;
205         update_rq_clock_task(rq, delta);
206 }
207
208
209 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
210 /*
211  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
212  */
213
214 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
215 {
216         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
217                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
218 }
219
220 /*
221  * High-resolution timer tick.
222  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
223  */
224 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
225 {
226         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
227         struct rq_flags rf;
228
229         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
230
231         rq_lock(rq, &rf);
232         update_rq_clock(rq);
233         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
234         rq_unlock(rq, &rf);
235
236         return HRTIMER_NORESTART;
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SMP
240
241 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
242 {
243         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
244
245         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
246 }
247
248 /*
249  * called from hardirq (IPI) context
250  */
251 static void __hrtick_start(void *arg)
252 {
253         struct rq *rq = arg;
254         struct rq_flags rf;
255
256         rq_lock(rq, &rf);
257         __hrtick_restart(rq);
258         rq->hrtick_csd_pending = 0;
259         rq_unlock(rq, &rf);
260 }
261
262 /*
263  * Called to set the hrtick timer state.
264  *
265  * called with rq->lock held and irqs disabled
266  */
267 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
268 {
269         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
270         ktime_t time;
271         s64 delta;
272
273         /*
274          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
275          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
276          */
277         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
278         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
279
280         hrtimer_set_expires(timer, time);
281
282         if (rq == this_rq()) {
283                 __hrtick_restart(rq);
284         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
285                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
286                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
287         }
288 }
289
290 #else
291 /*
292  * Called to set the hrtick timer state.
293  *
294  * called with rq->lock held and irqs disabled
295  */
296 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
297 {
298         /*
299          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
300          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
301          */
302         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
303         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
304                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
305 }
306 #endif /* CONFIG_SMP */
307
308 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
309 {
310 #ifdef CONFIG_SMP
311         rq->hrtick_csd_pending = 0;
312
313         rq->hrtick_csd.flags = 0;
314         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
315         rq->hrtick_csd.info = rq;
316 #endif
317
318         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
319         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
320 }
321 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
323 {
324 }
325
326 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
327 {
328 }
329 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
330
331 /*
332  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
333  */
334 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
335         ({                                                              \
336                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
337                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
338                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
339                                                                         \
340                 for (;;) {                                              \
341                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
342                         if (_old == _val)                               \
343                                 break;                                  \
344                         _val = _old;                                    \
345                 }                                                       \
346         _old;                                                           \
347 })
348
349 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
350 /*
351  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
352  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
353  * spurious IPIs.
354  */
355 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
359 }
360
361 /*
362  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
363  *
364  * If this returns true, then the idle task promises to call
365  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
366  */
367 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
368 {
369         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
370         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
371
372         for (;;) {
373                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
374                         return false;
375                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
376                         return true;
377                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
378                 if (old == val)
379                         break;
380                 val = old;
381         }
382         return true;
383 }
384
385 #else
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         set_tsk_need_resched(p);
389         return true;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_SMP
393 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
394 {
395         return false;
396 }
397 #endif
398 #endif
399
400 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
401 {
402         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
403
404         /*
405          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
406          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
407          * wakeup due to that.
408          *
409          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
410          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
411          */
412         smp_mb__before_atomic();
413         if (cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
414                 return;
415
416         get_task_struct(task);
417
418         /*
419          * The head is context local, there can be no concurrency.
420          */
421         *head->lastp = node;
422         head->lastp = &node->next;
423 }
424
425 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
426 {
427         struct wake_q_node *node = head->first;
428
429         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
430                 struct task_struct *task;
431
432                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
433                 BUG_ON(!task);
434                 /* Task can safely be re-inserted now: */
435                 node = node->next;
436                 task->wake_q.next = NULL;
437
438                 /*
439                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
440                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
441                  */
442                 wake_up_process(task);
443                 put_task_struct(task);
444         }
445 }
446
447 /*
448  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
449  *
450  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
451  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
452  * the target CPU.
453  */
454 void resched_curr(struct rq *rq)
455 {
456         struct task_struct *curr = rq->curr;
457         int cpu;
458
459         lockdep_assert_held(&rq->lock);
460
461         if (test_tsk_need_resched(curr))
462                 return;
463
464         cpu = cpu_of(rq);
465
466         if (cpu == smp_processor_id()) {
467                 set_tsk_need_resched(curr);
468                 set_preempt_need_resched();
469                 return;
470         }
471
472         if (set_nr_and_not_polling(curr))
473                 smp_send_reschedule(cpu);
474         else
475                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
476 }
477
478 void resched_cpu(int cpu)
479 {
480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
481         unsigned long flags;
482
483         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
484         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
485                 resched_curr(rq);
486         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
487 }
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
491 /*
492  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
493  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
494  *
495  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
496  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
497  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
498  */
499 int get_nohz_timer_target(void)
500 {
501         int i, cpu = smp_processor_id();
502         struct sched_domain *sd;
503
504         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
505                 return cpu;
506
507         rcu_read_lock();
508         for_each_domain(cpu, sd) {
509                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
510                         if (cpu == i)
511                                 continue;
512
513                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
514                                 cpu = i;
515                                 goto unlock;
516                         }
517                 }
518         }
519
520         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
521                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
522 unlock:
523         rcu_read_unlock();
524         return cpu;
525 }
526
527 /*
528  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
529  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
530  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
531  * idle system the next event might even be infinite time into the
532  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
533  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
534  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
535  * wheel for the next timer event.
536  */
537 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540
541         if (cpu == smp_processor_id())
542                 return;
543
544         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546         else
547                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
548 }
549
550 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
551 {
552         /*
553          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
554          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
555          * If needed we can still optimize that later with an
556          * empty IRQ.
557          */
558         if (cpu_is_offline(cpu))
559                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
560         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
561                 if (cpu != smp_processor_id() ||
562                     tick_nohz_tick_stopped())
563                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
564                 return true;
565         }
566
567         return false;
568 }
569
570 /*
571  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
572  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
573  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
574  */
575 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
578                 wake_up_idle_cpu(cpu);
579 }
580
581 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
582 {
583         int cpu = smp_processor_id();
584
585         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
586                 return false;
587
588         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
589                 return true;
590
591         /*
592          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
593          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
594          */
595         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
596         return false;
597 }
598
599 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
600
601 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
602 {
603         return false;
604 }
605
606 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
607
608 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
609 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
610 {
611         int fifo_nr_running;
612
613         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
614         if (rq->dl.dl_nr_running)
615                 return false;
616
617         /*
618          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
619          * actual RR behaviour.
620          */
621         if (rq->rt.rr_nr_running) {
622                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
623                         return true;
624                 else
625                         return false;
626         }
627
628         /*
629          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
630          * forced preemption between FIFO tasks.
631          */
632         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
633         if (fifo_nr_running)
634                 return true;
635
636         /*
637          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
638          * if there's more than one we need the tick for involuntary
639          * preemption.
640          */
641         if (rq->nr_running > 1)
642                 return false;
643
644         return true;
645 }
646 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
647 #endif /* CONFIG_SMP */
648
649 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
650                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
651 /*
652  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
653  * node and @up when leaving it for the final time.
654  *
655  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
656  */
657 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
658                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
659 {
660         struct task_group *parent, *child;
661         int ret;
662
663         parent = from;
664
665 down:
666         ret = (*down)(parent, data);
667         if (ret)
668                 goto out;
669         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
670                 parent = child;
671                 goto down;
672
673 up:
674                 continue;
675         }
676         ret = (*up)(parent, data);
677         if (ret || parent == from)
678                 goto out;
679
680         child = parent;
681         parent = parent->parent;
682         if (parent)
683                 goto up;
684 out:
685         return ret;
686 }
687
688 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
689 {
690         return 0;
691 }
692 #endif
693
694 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
695 {
696         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
697         struct load_weight *load = &p->se.load;
698
699         /*
700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
701          */
702         if (idle_policy(p->policy)) {
703                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
704                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
705                 return;
706         }
707
708         /*
709          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
710          * weight
711          */
712         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
713                 reweight_task(p, prio);
714         } else {
715                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
716                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
717         }
718 }
719
720 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
723                 update_rq_clock(rq);
724
725         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
726                 sched_info_queued(rq, p);
727
728         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
729 }
730
731 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
732 {
733         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
734                 update_rq_clock(rq);
735
736         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
737                 sched_info_dequeued(rq, p);
738
739         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
740 }
741
742 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
743 {
744         if (task_contributes_to_load(p))
745                 rq->nr_uninterruptible--;
746
747         enqueue_task(rq, p, flags);
748 }
749
750 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
751 {
752         if (task_contributes_to_load(p))
753                 rq->nr_uninterruptible++;
754
755         dequeue_task(rq, p, flags);
756 }
757
758 /*
759  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
760  */
761 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
762 {
763         return p->static_prio;
764 }
765
766 /*
767  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
768  * without taking RT-inheritance into account. Might be
769  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
770  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
771  * estimator recalculates.
772  */
773 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
774 {
775         int prio;
776
777         if (task_has_dl_policy(p))
778                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
779         else if (task_has_rt_policy(p))
780                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
781         else
782                 prio = __normal_prio(p);
783         return prio;
784 }
785
786 /*
787  * Calculate the current priority, i.e. the priority
788  * taken into account by the scheduler. This value might
789  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
790  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
791  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
792  */
793 static int effective_prio(struct task_struct *p)
794 {
795         p->normal_prio = normal_prio(p);
796         /*
797          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
798          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
799          * to the normal priority:
800          */
801         if (!rt_prio(p->prio))
802                 return p->normal_prio;
803         return p->prio;
804 }
805
806 /**
807  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
808  * @p: the task in question.
809  *
810  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
811  */
812 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
813 {
814         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
815 }
816
817 /*
818  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
819  * use the balance_callback list if you want balancing.
820  *
821  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
822  * balance_callback().
823  */
824 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
825                                        const struct sched_class *prev_class,
826                                        int oldprio)
827 {
828         if (prev_class != p->sched_class) {
829                 if (prev_class->switched_from)
830                         prev_class->switched_from(rq, p);
831
832                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
833         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
834                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
835 }
836
837 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         const struct sched_class *class;
840
841         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
842                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
843         } else {
844                 for_each_class(class) {
845                         if (class == rq->curr->sched_class)
846                                 break;
847                         if (class == p->sched_class) {
848                                 resched_curr(rq);
849                                 break;
850                         }
851                 }
852         }
853
854         /*
855          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
856          * this case, we can save a useless back to back clock update.
857          */
858         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
859                 rq_clock_skip_update(rq);
860 }
861
862 #ifdef CONFIG_SMP
863
864 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
865 {
866         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
867                 return false;
868
869         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
870                 return false;
871
872         return true;
873 }
874
875 /*
876  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
877  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
878  */
879 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
880 {
881         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
882                 return false;
883
884         if (is_per_cpu_kthread(p))
885                 return cpu_online(cpu);
886
887         return cpu_active(cpu);
888 }
889
890 /*
891  * This is how migration works:
892  *
893  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
894  *    stop_one_cpu().
895  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
896  *    off the CPU)
897  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
898  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
899  *    it and puts it into the right queue.
900  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
901  *    is done.
902  */
903
904 /*
905  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
906  *
907  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
908  */
909 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
910                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
911 {
912         lockdep_assert_held(&rq->lock);
913
914         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
915         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
916         set_task_cpu(p, new_cpu);
917         rq_unlock(rq, rf);
918
919         rq = cpu_rq(new_cpu);
920
921         rq_lock(rq, rf);
922         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
923         enqueue_task(rq, p, 0);
924         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
925         check_preempt_curr(rq, p, 0);
926
927         return rq;
928 }
929
930 struct migration_arg {
931         struct task_struct *task;
932         int dest_cpu;
933 };
934
935 /*
936  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
937  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
938  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
939  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
940  *
941  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
942  * as the task is no longer on this CPU.
943  */
944 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
945                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
946 {
947         /* Affinity changed (again). */
948         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
949                 return rq;
950
951         update_rq_clock(rq);
952         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
953
954         return rq;
955 }
956
957 /*
958  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
959  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
960  * 'pushing' onto another runqueue.
961  */
962 static int migration_cpu_stop(void *data)
963 {
964         struct migration_arg *arg = data;
965         struct task_struct *p = arg->task;
966         struct rq *rq = this_rq();
967         struct rq_flags rf;
968
969         /*
970          * The original target CPU might have gone down and we might
971          * be on another CPU but it doesn't matter.
972          */
973         local_irq_disable();
974         /*
975          * We need to explicitly wake pending tasks before running
976          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
977          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
978          */
979         sched_ttwu_pending();
980
981         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
982         rq_lock(rq, &rf);
983         /*
984          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
985          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
986          * we're holding p->pi_lock.
987          */
988         if (task_rq(p) == rq) {
989                 if (task_on_rq_queued(p))
990                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
991                 else
992                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
993         }
994         rq_unlock(rq, &rf);
995         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
996
997         local_irq_enable();
998         return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1003  * actually call this function.
1004  */
1005 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1006 {
1007         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1008         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1009 }
1010
1011 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1012 {
1013         struct rq *rq = task_rq(p);
1014         bool queued, running;
1015
1016         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1017
1018         queued = task_on_rq_queued(p);
1019         running = task_current(rq, p);
1020
1021         if (queued) {
1022                 /*
1023                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1024                  * holding rq->lock.
1025                  */
1026                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1027                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1028         }
1029         if (running)
1030                 put_prev_task(rq, p);
1031
1032         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1033
1034         if (queued)
1035                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1036         if (running)
1037                 set_curr_task(rq, p);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1042  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1043  * is removed from the allowed bitmask.
1044  *
1045  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1046  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1047  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1048  */
1049 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1050                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1051 {
1052         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1053         unsigned int dest_cpu;
1054         struct rq_flags rf;
1055         struct rq *rq;
1056         int ret = 0;
1057
1058         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1059         update_rq_clock(rq);
1060
1061         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1062                 /*
1063                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1064                  */
1065                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1070          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1071          */
1072         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1073                 ret = -EINVAL;
1074                 goto out;
1075         }
1076
1077         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1078                 goto out;
1079
1080         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1081         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
1082                 ret = -EINVAL;
1083                 goto out;
1084         }
1085
1086         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1087
1088         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1089                 /*
1090                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1091                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1092                  */
1093                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1094                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1095                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1096         }
1097
1098         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1099         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1100                 goto out;
1101
1102         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1103                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1104                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1105                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1106                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1107                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1108                 return 0;
1109         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1110                 /*
1111                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1112                  * afterwards anyway.
1113                  */
1114                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1115         }
1116 out:
1117         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1123 {
1124         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1127
1128 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1129 {
1130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1131         /*
1132          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1133          * ttwu() will sort out the placement.
1134          */
1135         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1136                         !p->on_rq);
1137
1138         /*
1139          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1140          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1141          * time relying on p->on_rq.
1142          */
1143         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1144                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1145                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1146
1147 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1148         /*
1149          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1150          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1151          *
1152          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1153          * see task_group().
1154          *
1155          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1156          * task_rq_lock().
1157          */
1158         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1159                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1160 #endif
1161         /*
1162          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1165 #endif
1166
1167         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1168
1169         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1170                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1171                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1172                 p->se.nr_migrations++;
1173                 rseq_migrate(p);
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185                 struct rq_flags srf, drf;
1186
1187                 src_rq = task_rq(p);
1188                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1191                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1192
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1194                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1195                 set_task_cpu(p, cpu);
1196                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1197                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1198                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1199
1200                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1201                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1202
1203         } else {
1204                 /*
1205                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1206                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1207                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1208                  */
1209                 p->wake_cpu = cpu;
1210         }
1211 }
1212
1213 struct migration_swap_arg {
1214         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1215         int src_cpu, dst_cpu;
1216 };
1217
1218 static int migrate_swap_stop(void *data)
1219 {
1220         struct migration_swap_arg *arg = data;
1221         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1222         int ret = -EAGAIN;
1223
1224         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1225                 return -EAGAIN;
1226
1227         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1228         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1229
1230         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1231                         &arg->dst_task->pi_lock);
1232         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1233
1234         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1235                 goto unlock;
1236
1237         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1238                 goto unlock;
1239
1240         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1241                 goto unlock;
1242
1243         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1244                 goto unlock;
1245
1246         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1247         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1248
1249         ret = 0;
1250
1251 unlock:
1252         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1253         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1254         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Cross migrate two tasks
1261  */
1262 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1263                 int target_cpu, int curr_cpu)
1264 {
1265         struct migration_swap_arg arg;
1266         int ret = -EINVAL;
1267
1268         arg = (struct migration_swap_arg){
1269                 .src_task = cur,
1270                 .src_cpu = curr_cpu,
1271                 .dst_task = p,
1272                 .dst_cpu = target_cpu,
1273         };
1274
1275         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1276                 goto out;
1277
1278         /*
1279          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1280          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1281          */
1282         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1283                 goto out;
1284
1285         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1286                 goto out;
1287
1288         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1289                 goto out;
1290
1291         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1292         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1293
1294 out:
1295         return ret;
1296 }
1297 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1298
1299 /*
1300  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1301  *
1302  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1303  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1304  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1305  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1306  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1307  * @p has remained unscheduled the whole time.
1308  *
1309  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1310  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1311  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1312  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1313  * waiting to become inactive.
1314  */
1315 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1316 {
1317         int running, queued;
1318         struct rq_flags rf;
1319         unsigned long ncsw;
1320         struct rq *rq;
1321
1322         for (;;) {
1323                 /*
1324                  * We do the initial early heuristics without holding
1325                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1326                  * the runqueue lock when things look like they will
1327                  * work out!
1328                  */
1329                 rq = task_rq(p);
1330
1331                 /*
1332                  * If the task is actively running on another CPU
1333                  * still, just relax and busy-wait without holding
1334                  * any locks.
1335                  *
1336                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1337                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1338                  * But we don't care, since "task_running()" will
1339                  * return false if the runqueue has changed and p
1340                  * is actually now running somewhere else!
1341                  */
1342                 while (task_running(rq, p)) {
1343                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1344                                 return 0;
1345                         cpu_relax();
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1350                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1351                  * just go back and repeat.
1352                  */
1353                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1354                 trace_sched_wait_task(p);
1355                 running = task_running(rq, p);
1356                 queued = task_on_rq_queued(p);
1357                 ncsw = 0;
1358                 if (!match_state || p->state == match_state)
1359                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1360                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1361
1362                 /*
1363                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1364                  */
1365                 if (unlikely(!ncsw))
1366                         break;
1367
1368                 /*
1369                  * Was it really running after all now that we
1370                  * checked with the proper locks actually held?
1371                  *
1372                  * Oops. Go back and try again..
1373                  */
1374                 if (unlikely(running)) {
1375                         cpu_relax();
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * It's not enough that it's not actively running,
1381                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1382                  * preempted!
1383                  *
1384                  * So if it was still runnable (but just not actively
1385                  * running right now), it's preempted, and we should
1386                  * yield - it could be a while.
1387                  */
1388                 if (unlikely(queued)) {
1389                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1390
1391                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1393                         continue;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1398                  * runnable, which means that it will never become
1399                  * running in the future either. We're all done!
1400                  */
1401                 break;
1402         }
1403
1404         return ncsw;
1405 }
1406
1407 /***
1408  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1409  * @p: the to-be-kicked thread
1410  *
1411  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1412  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1413  *
1414  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1415  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1416  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1417  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1418  * achieved as well.
1419  */
1420 void kick_process(struct task_struct *p)
1421 {
1422         int cpu;
1423
1424         preempt_disable();
1425         cpu = task_cpu(p);
1426         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1427                 smp_send_reschedule(cpu);
1428         preempt_enable();
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1431
1432 /*
1433  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1434  *
1435  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1436  *
1437  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1438  *
1439  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1440  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1441  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1442  *    see it.
1443  *
1444  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1445  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1446  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1447  *    off.
1448  *
1449  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1450  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1451  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1452  * to satisfy the above rules.
1453  */
1454 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1455 {
1456         int nid = cpu_to_node(cpu);
1457         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1458         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1459         int dest_cpu;
1460
1461         /*
1462          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1463          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1464          * select the CPU on the other node.
1465          */
1466         if (nid != -1) {
1467                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1468
1469                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1470                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1471                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1472                                 continue;
1473                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1474                                 return dest_cpu;
1475                 }
1476         }
1477
1478         for (;;) {
1479                 /* Any allowed, online CPU? */
1480                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1481                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1482                                 continue;
1483
1484                         goto out;
1485                 }
1486
1487                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1488                 switch (state) {
1489                 case cpuset:
1490                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1491                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1492                                 state = possible;
1493                                 break;
1494                         }
1495                         /* Fall-through */
1496                 case possible:
1497                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1498                         state = fail;
1499                         break;
1500
1501                 case fail:
1502                         BUG();
1503                         break;
1504                 }
1505         }
1506
1507 out:
1508         if (state != cpuset) {
1509                 /*
1510                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1511                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1512                  * leave kernel.
1513                  */
1514                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1515                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1516                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1517                 }
1518         }
1519
1520         return dest_cpu;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1525  */
1526 static inline
1527 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1528 {
1529         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1530
1531         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1532                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1533         else
1534                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1535
1536         /*
1537          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1538          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1539          * CPU.
1540          *
1541          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1542          *
1543          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1544          *   not worry about this generic constraint ]
1545          */
1546         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1547                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1548
1549         return cpu;
1550 }
1551
1552 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1553 {
1554         s64 diff = sample - *avg;
1555         *avg += diff >> 3;
1556 }
1557
1558 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1559 {
1560         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1561         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1562
1563         if (stop) {
1564                 /*
1565                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1566                  * userspace knows about and won't get confused about.
1567                  *
1568                  * Also, it will make PI more or less work without too
1569                  * much confusion -- but then, stop work should not
1570                  * rely on PI working anyway.
1571                  */
1572                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1573
1574                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1575         }
1576
1577         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1578
1579         if (old_stop) {
1580                 /*
1581                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1582                  * it can die in pieces.
1583                  */
1584                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1585         }
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1591                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1592 {
1593         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1594 }
1595
1596 #endif /* CONFIG_SMP */
1597
1598 static void
1599 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1600 {
1601         struct rq *rq;
1602
1603         if (!schedstat_enabled())
1604                 return;
1605
1606         rq = this_rq();
1607
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         if (cpu == rq->cpu) {
1610                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1611                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628 #endif /* CONFIG_SMP */
1629
1630         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1631         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1632
1633         if (wake_flags & WF_SYNC)
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1635 }
1636
1637 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1638 {
1639         activate_task(rq, p, en_flags);
1640         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1641
1642         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1643         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1644                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1649  */
1650 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1651                            struct rq_flags *rf)
1652 {
1653         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1654         p->state = TASK_RUNNING;
1655         trace_sched_wakeup(p);
1656
1657 #ifdef CONFIG_SMP
1658         if (p->sched_class->task_woken) {
1659                 /*
1660                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1661                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1662                  */
1663                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1664                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1665                 rq_repin_lock(rq, rf);
1666         }
1667
1668         if (rq->idle_stamp) {
1669                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1670                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1671
1672                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1673
1674                 if (rq->avg_idle > max)
1675                         rq->avg_idle = max;
1676
1677                 rq->idle_stamp = 0;
1678         }
1679 #endif
1680 }
1681
1682 static void
1683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1684                  struct rq_flags *rf)
1685 {
1686         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1687
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693
1694         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1695                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1696 #endif
1697
1698         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1699         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1704  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1705  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1706  * the task is still ->on_rq.
1707  */
1708 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1709 {
1710         struct rq_flags rf;
1711         struct rq *rq;
1712         int ret = 0;
1713
1714         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1715         if (task_on_rq_queued(p)) {
1716                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1717                 update_rq_clock(rq);
1718                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1719                 ret = 1;
1720         }
1721         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727 void sched_ttwu_pending(void)
1728 {
1729         struct rq *rq = this_rq();
1730         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1731         struct task_struct *p, *t;
1732         struct rq_flags rf;
1733
1734         if (!llist)
1735                 return;
1736
1737         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1738         update_rq_clock(rq);
1739
1740         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1741                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1742
1743         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1789
1790         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1791                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1792                         smp_send_reschedule(cpu);
1793                 else
1794                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1795         }
1796 }
1797
1798 void wake_up_if_idle(int cpu)
1799 {
1800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1801         struct rq_flags rf;
1802
1803         rcu_read_lock();
1804
1805         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1806                 goto out;
1807
1808         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1809                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1810         } else {
1811                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1812                 if (is_idle_task(rq->curr))
1813                         smp_send_reschedule(cpu);
1814                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1815                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1816         }
1817
1818 out:
1819         rcu_read_unlock();
1820 }
1821
1822 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1823 {
1824         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1825 }
1826 #endif /* CONFIG_SMP */
1827
1828 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1829 {
1830         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1831         struct rq_flags rf;
1832
1833 #if defined(CONFIG_SMP)
1834         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1835                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1836                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1837                 return;
1838         }
1839 #endif
1840
1841         rq_lock(rq, &rf);
1842         update_rq_clock(rq);
1843         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1844         rq_unlock(rq, &rf);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1849  *
1850  *  MIGRATION
1851  *
1852  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1853  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1854  * execution on its new CPU [c1].
1855  *
1856  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1857  *
1858  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1859  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1860  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1861  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1862  *
1863  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1864  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1865  *
1866  * Example:
1867  *
1868  *   CPU0            CPU1            CPU2
1869  *
1870  *   LOCK rq(0)->lock
1871  *   sched-out X
1872  *   sched-in Y
1873  *   UNLOCK rq(0)->lock
1874  *
1875  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1876  *                                   dequeue X
1877  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1878  *
1879  *                                   LOCK rq(1)->lock
1880  *                                   enqueue X
1881  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1882  *
1883  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1884  *                   sched-out Z
1885  *                   sched-in X
1886  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1887  *
1888  *
1889  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1890  *
1891  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1892  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1893  * chain to provide order. Instead we do:
1894  *
1895  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1896  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1897  *
1898  * Example:
1899  *
1900  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1901  *
1902  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1903  *   dequeue X
1904  *   sched-out X
1905  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1906  *
1907  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1908  *                    X->state = WAKING
1909  *                    set_task_cpu(X,2)
1910  *
1911  *                    LOCK rq(2)->lock
1912  *                    enqueue X
1913  *                    X->state = RUNNING
1914  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1915  *
1916  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1917  *                                          sched-out Z
1918  *                                          sched-in X
1919  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1920  *
1921  *                    UNLOCK X->pi_lock
1922  *   UNLOCK rq(0)->lock
1923  *
1924  *
1925  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1926  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1927  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1928  */
1929
1930 /**
1931  * try_to_wake_up - wake up a thread
1932  * @p: the thread to be awakened
1933  * @state: the mask of task states that can be woken
1934  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1935  *
1936  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1937  *
1938  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1939  *
1940  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1941  * set_current_state().
1942  *
1943  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1944  * state; see set_current_state().
1945  *
1946  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1947  *         %false otherwise.
1948  */
1949 static int
1950 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1951 {
1952         unsigned long flags;
1953         int cpu, success = 0;
1954
1955         /*
1956          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1957          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1958          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1959          * set_current_state() the waiting thread does.
1960          */
1961         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1962         smp_mb__after_spinlock();
1963         if (!(p->state & state))
1964                 goto out;
1965
1966         trace_sched_waking(p);
1967
1968         /* We're going to change ->state: */
1969         success = 1;
1970         cpu = task_cpu(p);
1971
1972         /*
1973          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1974          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1975          * in smp_cond_load_acquire() below.
1976          *
1977          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1978          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1979          *   UNLOCK rq->lock
1980          *
1981          * __schedule() (switch to task 'p')
1982          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1983          *   smp_mb__after_spinlock();
1984          *   UNLOCK rq->lock
1985          *
1986          * [task p]
1987          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1988          *
1989          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1990          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1991          */
1992         smp_rmb();
1993         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1994                 goto stat;
1995
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997         /*
1998          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1999          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2000          *
2001          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2002          * from the runqueue.
2003          *
2004          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2005          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2006          *   UNLOCK rq->lock
2007          *
2008          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2009          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2010          *   smp_mb__after_spinlock();
2011          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2012          *
2013          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2014          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2015          */
2016         smp_rmb();
2017
2018         /*
2019          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2020          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2021          *
2022          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2023          *
2024          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2025          * their previous state and preserve Program Order.
2026          */
2027         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2028
2029         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2030         p->state = TASK_WAKING;
2031
2032         if (p->in_iowait) {
2033                 delayacct_blkio_end(p);
2034                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2035         }
2036
2037         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2038         if (task_cpu(p) != cpu) {
2039                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2040                 set_task_cpu(p, cpu);
2041         }
2042
2043 #else /* CONFIG_SMP */
2044
2045         if (p->in_iowait) {
2046                 delayacct_blkio_end(p);
2047                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2048         }
2049
2050 #endif /* CONFIG_SMP */
2051
2052         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2053 stat:
2054         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2055 out:
2056         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2057
2058         return success;
2059 }
2060
2061 /**
2062  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2063  * @p: the thread to be awakened
2064  * @rf: request-queue flags for pinning
2065  *
2066  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2067  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2068  * the current task.
2069  */
2070 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2071 {
2072         struct rq *rq = task_rq(p);
2073
2074         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2075             WARN_ON_ONCE(p == current))
2076                 return;
2077
2078         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2079
2080         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2081                 /*
2082                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2083                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2084                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2085                  * not yet picked a replacement task.
2086                  */
2087                 rq_unlock(rq, rf);
2088                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2089                 rq_relock(rq, rf);
2090         }
2091
2092         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2093                 goto out;
2094
2095         trace_sched_waking(p);
2096
2097         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2098                 if (p->in_iowait) {
2099                         delayacct_blkio_end(p);
2100                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2101                 }
2102                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2103         }
2104
2105         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2106         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2107 out:
2108         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2109 }
2110
2111 /**
2112  * wake_up_process - Wake up a specific process
2113  * @p: The process to be woken up.
2114  *
2115  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2116  * processes.
2117  *
2118  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2119  *
2120  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2121  */
2122 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2123 {
2124         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2125 }
2126 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2127
2128 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2129 {
2130         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2135  * p is forked by current.
2136  *
2137  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2138  */
2139 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2140 {
2141         p->on_rq                        = 0;
2142
2143         p->se.on_rq                     = 0;
2144         p->se.exec_start                = 0;
2145         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2146         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2147         p->se.nr_migrations             = 0;
2148         p->se.vruntime                  = 0;
2149         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2150
2151 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2152         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2153 #endif
2154
2155 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2156         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2157         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2158 #endif
2159
2160         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2161         init_dl_task_timer(&p->dl);
2162         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2163         __dl_clear_params(p);
2164
2165         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2166         p->rt.timeout           = 0;
2167         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2168         p->rt.on_rq             = 0;
2169         p->rt.on_list           = 0;
2170
2171 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2172         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2173 #endif
2174
2175         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2176 }
2177
2178 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2179
2180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2181
2182 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2183 {
2184         if (enabled)
2185                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2186         else
2187                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2188 }
2189
2190 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2191 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2192                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2193 {
2194         struct ctl_table t;
2195         int err;
2196         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2197
2198         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2199                 return -EPERM;
2200
2201         t = *table;
2202         t.data = &state;
2203         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2204         if (err < 0)
2205                 return err;
2206         if (write)
2207                 set_numabalancing_state(state);
2208         return err;
2209 }
2210 #endif
2211 #endif
2212
2213 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2214
2215 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2216 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2217
2218 static void set_schedstats(bool enabled)
2219 {
2220         if (enabled)
2221                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2222         else
2223                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2224 }
2225
2226 void force_schedstat_enabled(void)
2227 {
2228         if (!schedstat_enabled()) {
2229                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2230                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2231         }
2232 }
2233
2234 static int __init setup_schedstats(char *str)
2235 {
2236         int ret = 0;
2237         if (!str)
2238                 goto out;
2239
2240         /*
2241          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2242          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2243          * variable so init_schedstats() can do it later.
2244          */
2245         if (!strcmp(str, "enable")) {
2246                 __sched_schedstats = true;
2247                 ret = 1;
2248         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2249                 __sched_schedstats = false;
2250                 ret = 1;
2251         }
2252 out:
2253         if (!ret)
2254                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2255
2256         return ret;
2257 }
2258 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2259
2260 static void __init init_schedstats(void)
2261 {
2262         set_schedstats(__sched_schedstats);
2263 }
2264
2265 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2266 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2267                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2268 {
2269         struct ctl_table t;
2270         int err;
2271         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2272
2273         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2274                 return -EPERM;
2275
2276         t = *table;
2277         t.data = &state;
2278         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2279         if (err < 0)
2280                 return err;
2281         if (write)
2282                 set_schedstats(state);
2283         return err;
2284 }
2285 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2286 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2287 static inline void init_schedstats(void) {}
2288 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2289
2290 /*
2291  * fork()/clone()-time setup:
2292  */
2293 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2294 {
2295         unsigned long flags;
2296
2297         __sched_fork(clone_flags, p);
2298         /*
2299          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2300          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2301          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2302          */
2303         p->state = TASK_NEW;
2304
2305         /*
2306          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2307          */
2308         p->prio = current->normal_prio;
2309
2310         /*
2311          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2312          */
2313         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2314                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2315                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2316                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2317                         p->rt_priority = 0;
2318                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2319                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2320
2321                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2322                 set_load_weight(p, false);
2323
2324                 /*
2325                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2326                  * fulfilled its duty:
2327                  */
2328                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2329         }
2330
2331         if (dl_prio(p->prio))
2332                 return -EAGAIN;
2333         else if (rt_prio(p->prio))
2334                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2335         else
2336                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2337
2338         init_entity_runnable_average(&p->se);
2339
2340         /*
2341          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2342          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2343          * is ran before sched_fork().
2344          *
2345          * Silence PROVE_RCU.
2346          */
2347         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2348         rseq_migrate(p);
2349         /*
2350          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2351          * so use __set_task_cpu().
2352          */
2353         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2354         if (p->sched_class->task_fork)
2355                 p->sched_class->task_fork(p);
2356         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2357
2358 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2359         if (likely(sched_info_on()))
2360                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2361 #endif
2362 #if defined(CONFIG_SMP)
2363         p->on_cpu = 0;
2364 #endif
2365         init_task_preempt_count(p);
2366 #ifdef CONFIG_SMP
2367         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2368         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2369 #endif
2370         return 0;
2371 }
2372
2373 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2374 {
2375         if (runtime == RUNTIME_INF)
2376                 return BW_UNIT;
2377
2378         /*
2379          * Doing this here saves a lot of checks in all
2380          * the calling paths, and returning zero seems
2381          * safe for them anyway.
2382          */
2383         if (period == 0)
2384                 return 0;
2385
2386         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2387 }
2388
2389 /*
2390  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2391  *
2392  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2393  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2394  * on the runqueue and wakes it.
2395  */
2396 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2397 {
2398         struct rq_flags rf;
2399         struct rq *rq;
2400
2401         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2402         p->state = TASK_RUNNING;
2403 #ifdef CONFIG_SMP
2404         /*
2405          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2406          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2407          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2408          *
2409          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2410          * as we're not fully set-up yet.
2411          */
2412         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2413         rseq_migrate(p);
2414         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2415 #endif
2416         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2417         update_rq_clock(rq);
2418         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2419
2420         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2421         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2422         trace_sched_wakeup_new(p);
2423         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2424 #ifdef CONFIG_SMP
2425         if (p->sched_class->task_woken) {
2426                 /*
2427                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2428                  * drop it.
2429                  */
2430                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2431                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2432                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2433         }
2434 #endif
2435         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2436 }
2437
2438 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2439
2440 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2441
2442 void preempt_notifier_inc(void)
2443 {
2444         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2447
2448 void preempt_notifier_dec(void)
2449 {
2450         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2453
2454 /**
2455  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2456  * @notifier: notifier struct to register
2457  */
2458 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2459 {
2460         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2461                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2462
2463         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2464 }
2465 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2466
2467 /**
2468  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2469  * @notifier: notifier struct to unregister
2470  *
2471  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2472  */
2473 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2474 {
2475         hlist_del(&notifier->link);
2476 }
2477 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2478
2479 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2480 {
2481         struct preempt_notifier *notifier;
2482
2483         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2484                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2485 }
2486
2487 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2488 {
2489         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2490                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2491 }
2492
2493 static void
2494 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2495                                    struct task_struct *next)
2496 {
2497         struct preempt_notifier *notifier;
2498
2499         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2500                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2501 }
2502
2503 static __always_inline void
2504 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2505                                  struct task_struct *next)
2506 {
2507         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2508                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2509 }
2510
2511 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2512
2513 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2514 {
2515 }
2516
2517 static inline void
2518 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2519                                  struct task_struct *next)
2520 {
2521 }
2522
2523 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2524
2525 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2526 {
2527 #ifdef CONFIG_SMP
2528         /*
2529          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2530          * such that any running task will have this set.
2531          */
2532         next->on_cpu = 1;
2533 #endif
2534 }
2535
2536 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2537 {
2538 #ifdef CONFIG_SMP
2539         /*
2540          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2541          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2542          * finished.
2543          *
2544          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2545          * happen before this.
2546          *
2547          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2548          */
2549         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2550 #endif
2551 }
2552
2553 static inline void
2554 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2555 {
2556         /*
2557          * Since the runqueue lock will be released by the next
2558          * task (which is an invalid locking op but in the case
2559          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2560          * do an early lockdep release here:
2561          */
2562         rq_unpin_lock(rq, rf);
2563         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2564 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2565         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2566         rq->lock.owner = next;
2567 #endif
2568 }
2569
2570 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2571 {
2572         /*
2573          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2574          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2575          * prev into current:
2576          */
2577         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2578         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * NOP if the arch has not defined these:
2583  */
2584
2585 #ifndef prepare_arch_switch
2586 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2587 #endif
2588
2589 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2590 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2591 #endif
2592
2593 /**
2594  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2595  * @rq: the runqueue preparing to switch
2596  * @prev: the current task that is being switched out
2597  * @next: the task we are going to switch to.
2598  *
2599  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2600  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2601  * switch.
2602  *
2603  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2604  * hooks.
2605  */
2606 static inline void
2607 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2608                     struct task_struct *next)
2609 {
2610         kcov_prepare_switch(prev);
2611         sched_info_switch(rq, prev, next);
2612         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2613         rseq_preempt(prev);
2614         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2615         prepare_task(next);
2616         prepare_arch_switch(next);
2617 }
2618
2619 /**
2620  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2621  * @prev: the thread we just switched away from.
2622  *
2623  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2624  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2625  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2626  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2627  *
2628  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2629  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2630  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2631  * details.)
2632  *
2633  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2634  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2635  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2636  * because prev may have moved to another CPU.
2637  */
2638 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2639         __releases(rq->lock)
2640 {
2641         struct rq *rq = this_rq();
2642         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2643         long prev_state;
2644
2645         /*
2646          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2647          * because it left us after:
2648          *
2649          *      schedule()
2650          *        preempt_disable();                    // 1
2651          *        __schedule()
2652          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2653          *
2654          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2655          */
2656         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2657                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2658                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2659                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2660
2661         rq->prev_mm = NULL;
2662
2663         /*
2664          * A task struct has one reference for the use as "current".
2665          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2666          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2667          * the scheduled task must drop that reference.
2668          *
2669          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2670          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2671          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2672          * transition, resulting in a double drop.
2673          */
2674         prev_state = prev->state;
2675         vtime_task_switch(prev);
2676         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2677         finish_task(prev);
2678         finish_lock_switch(rq);
2679         finish_arch_post_lock_switch();
2680         kcov_finish_switch(current);
2681
2682         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2683         /*
2684          * When switching through a kernel thread, the loop in
2685          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2686          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2687          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2688          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2689          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2690          *
2691          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2692          *   provided by mmdrop(),
2693          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2694          */
2695         if (mm) {
2696                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2697                 mmdrop(mm);
2698         }
2699         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2700                 if (prev->sched_class->task_dead)
2701                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2702
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708
2709                 /* Task is done with its stack. */
2710                 put_task_stack(prev);
2711
2712                 put_task_struct(prev);
2713         }
2714
2715         tick_nohz_task_switch();
2716         return rq;
2717 }
2718
2719 #ifdef CONFIG_SMP
2720
2721 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2722 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2723 {
2724         struct callback_head *head, *next;
2725         void (*func)(struct rq *rq);
2726         unsigned long flags;
2727
2728         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2729         head = rq->balance_callback;
2730         rq->balance_callback = NULL;
2731         while (head) {
2732                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2733                 next = head->next;
2734                 head->next = NULL;
2735                 head = next;
2736
2737                 func(rq);
2738         }
2739         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2740 }
2741
2742 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2743 {
2744         if (unlikely(rq->balance_callback))
2745                 __balance_callback(rq);
2746 }
2747
2748 #else
2749
2750 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2751 {
2752 }
2753
2754 #endif
2755
2756 /**
2757  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2758  * @prev: the thread we just switched away from.
2759  */
2760 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2761         __releases(rq->lock)
2762 {
2763         struct rq *rq;
2764
2765         /*
2766          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2767          * finish_task_switch() for details.
2768          *
2769          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2770          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2771          * PREEMPT_COUNT kernels).
2772          */
2773
2774         rq = finish_task_switch(prev);
2775         balance_callback(rq);
2776         preempt_enable();
2777
2778         if (current->set_child_tid)
2779                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2780
2781         calculate_sigpending();
2782 }
2783
2784 /*
2785  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2786  */
2787 static __always_inline struct rq *
2788 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2789                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2790 {
2791         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2792
2793         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2794
2795         mm = next->mm;
2796         oldmm = prev->active_mm;
2797         /*
2798          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2799          * combine the page table reload and the switch backend into
2800          * one hypercall.
2801          */
2802         arch_start_context_switch(prev);
2803
2804         /*
2805          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2806          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2807          * Both of these contain the full memory barrier required by
2808          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2809          * user-space.
2810          */
2811         if (!mm) {
2812                 next->active_mm = oldmm;
2813                 mmgrab(oldmm);
2814                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2815         } else
2816                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2817
2818         if (!prev->mm) {
2819                 prev->active_mm = NULL;
2820                 rq->prev_mm = oldmm;
2821         }
2822
2823         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2824
2825         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2826
2827         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2828         switch_to(prev, next, prev);
2829         barrier();
2830
2831         return finish_task_switch(prev);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * nr_running and nr_context_switches:
2836  *
2837  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2838  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2839  */
2840 unsigned long nr_running(void)
2841 {
2842         unsigned long i, sum = 0;
2843
2844         for_each_online_cpu(i)
2845                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2846
2847         return sum;
2848 }
2849
2850 /*
2851  * Check if only the current task is running on the CPU.
2852  *
2853  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2854  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2855  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2856  *
2857  * - from a non-preemptable section (of course)
2858  *
2859  * - from a thread that is bound to a single CPU
2860  *
2861  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2862  */
2863 bool single_task_running(void)
2864 {
2865         return raw_rq()->nr_running == 1;
2866 }
2867 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2868
2869 unsigned long long nr_context_switches(void)
2870 {
2871         int i;
2872         unsigned long long sum = 0;
2873
2874         for_each_possible_cpu(i)
2875                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2876
2877         return sum;
2878 }
2879
2880 /*
2881  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2882  *
2883  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2884  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2885  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2886  *
2887  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2888  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2889  * running and we'd not be idle.
2890  *
2891  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2892  * is broken.
2893  *
2894  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2895  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2896  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2897  * utilising both CPUs.
2898  *
2899  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2900  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2901  *
2902  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2903  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2904  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2905  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2906  *
2907  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2908  */
2909
2910 unsigned long nr_iowait(void)
2911 {
2912         unsigned long i, sum = 0;
2913
2914         for_each_possible_cpu(i)
2915                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2916
2917         return sum;
2918 }
2919
2920 /*
2921  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2922  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2923  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2924  * runnable.
2925  */
2926
2927 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2928 {
2929         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2930         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2931 }
2932
2933 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2934 {
2935         struct rq *rq = this_rq();
2936         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2937         *load = rq->load.weight;
2938 }
2939
2940 #ifdef CONFIG_SMP
2941
2942 /*
2943  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2944  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2945  */
2946 void sched_exec(void)
2947 {
2948         struct task_struct *p = current;
2949         unsigned long flags;
2950         int dest_cpu;
2951
2952         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2953         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2954         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2955                 goto unlock;
2956
2957         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2958                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2959
2960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2961                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2962                 return;
2963         }
2964 unlock:
2965         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2966 }
2967
2968 #endif
2969
2970 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2971 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2972
2973 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2974 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2975
2976 /*
2977  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2978  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2979  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2980  * Prefetching this data results in improved performance.
2981  */
2982 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2983 {
2984 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2985         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2986 #else
2987         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2988 #endif
2989         prefetch(curr);
2990         prefetch(&curr->exec_start);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * Return accounted runtime for the task.
2995  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2996  * pending runtime that have not been accounted yet.
2997  */
2998 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2999 {
3000         struct rq_flags rf;
3001         struct rq *rq;
3002         u64 ns;
3003
3004 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3005         /*
3006          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3007          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3008          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3009          *
3010          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3011          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3012          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3013          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3014          * been accounted, so we're correct here as well.
3015          */
3016         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3017                 return p->se.sum_exec_runtime;
3018 #endif
3019
3020         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3021         /*
3022          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3023          * project cycles that may never be accounted to this
3024          * thread, breaking clock_gettime().
3025          */
3026         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3027                 prefetch_curr_exec_start(p);
3028                 update_rq_clock(rq);
3029                 p->sched_class->update_curr(rq);
3030         }
3031         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3032         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3033
3034         return ns;
3035 }
3036
3037 /*
3038  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3039  * We call it with interrupts disabled.
3040  */
3041 void scheduler_tick(void)
3042 {
3043         int cpu = smp_processor_id();
3044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3045         struct task_struct *curr = rq->curr;
3046         struct rq_flags rf;
3047
3048         sched_clock_tick();
3049
3050         rq_lock(rq, &rf);
3051
3052         update_rq_clock(rq);
3053         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3054         cpu_load_update_active(rq);
3055         calc_global_load_tick(rq);
3056
3057         rq_unlock(rq, &rf);
3058
3059         perf_event_task_tick();
3060
3061 #ifdef CONFIG_SMP
3062         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3063         trigger_load_balance(rq);
3064 #endif
3065 }
3066
3067 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3068
3069 struct tick_work {
3070         int                     cpu;
3071         atomic_t                state;
3072         struct delayed_work     work;
3073 };
3074 /* Values for ->state, see diagram below. */
3075 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
3076 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
3077 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
3078
3079 /*
3080  * State diagram for ->state:
3081  *
3082  *
3083  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
3084  *                    |   ^
3085  *                    |   |
3086  *                    |   | sched_tick_remote()
3087  *                    |   |
3088  *                    |   |
3089  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
3090  *                    |   ^
3091  *                    |   |
3092  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
3093  *                    |   |
3094  *                    V   |
3095  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
3096  *
3097  *
3098  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
3099  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
3100  */
3101
3102 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3103
3104 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3105 {
3106         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3107         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3108         int cpu = twork->cpu;
3109         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3110         struct task_struct *curr;
3111         struct rq_flags rf;
3112         u64 delta;
3113         int os;
3114
3115         /*
3116          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3117          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3118          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3119          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3120          * of when exactly it is running.
3121          */
3122         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3123                 goto out_requeue;
3124
3125         rq_lock_irq(rq, &rf);
3126         curr = rq->curr;
3127         if (is_idle_task(curr) || cpu_is_offline(cpu))
3128                 goto out_unlock;
3129
3130         update_rq_clock(rq);
3131         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3132
3133         /*
3134          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3135          * amount of time.
3136          */
3137         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3138         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3139
3140 out_unlock:
3141         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3142
3143 out_requeue:
3144         /*
3145          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3146          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3147          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
3148          * first update state to reflect hotplug activity if required.
3149          */
3150         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3151         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
3152         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
3153                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3154 }
3155
3156 static void sched_tick_start(int cpu)
3157 {
3158         int os;
3159         struct tick_work *twork;
3160
3161         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3162                 return;
3163
3164         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3165
3166         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3167         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3168         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3169         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
3170                 twork->cpu = cpu;
3171                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3172                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3173         }
3174 }
3175
3176 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3177 static void sched_tick_stop(int cpu)
3178 {
3179         struct tick_work *twork;
3180         int os;
3181
3182         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3183                 return;
3184
3185         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3186
3187         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3188         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
3189         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
3190         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3191         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
3192 }
3193 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3194
3195 int __init sched_tick_offload_init(void)
3196 {
3197         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3198         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3199         return 0;
3200 }
3201
3202 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3203 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3204 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3205 #endif
3206
3207 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3208                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3209 /*
3210  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3211  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3212  */
3213 static inline void preempt_latency_start(int val)
3214 {
3215         if (preempt_count() == val) {
3216                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3218                 current->preempt_disable_ip = ip;
3219 #endif
3220                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3221         }
3222 }
3223
3224 void preempt_count_add(int val)
3225 {
3226 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3227         /*
3228          * Underflow?
3229          */
3230         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3231                 return;
3232 #endif
3233         __preempt_count_add(val);
3234 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3235         /*
3236          * Spinlock count overflowing soon?
3237          */
3238         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3239                                 PREEMPT_MASK - 10);
3240 #endif
3241         preempt_latency_start(val);
3242 }
3243 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3244 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3245
3246 /*
3247  * If the value passed in equals to the current preempt count
3248  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3249  */
3250 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3251 {
3252         if (preempt_count() == val)
3253                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3254 }
3255
3256 void preempt_count_sub(int val)
3257 {
3258 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3259         /*
3260          * Underflow?
3261          */
3262         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3263                 return;
3264         /*
3265          * Is the spinlock portion underflowing?
3266          */
3267         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3268                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3269                 return;
3270 #endif
3271
3272         preempt_latency_stop(val);
3273         __preempt_count_sub(val);
3274 }
3275 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3276 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3277
3278 #else
3279 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3280 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3281 #endif
3282
3283 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3284 {
3285 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3286         return p->preempt_disable_ip;
3287 #else
3288         return 0;
3289 #endif
3290 }
3291
3292 /*
3293  * Print scheduling while atomic bug:
3294  */
3295 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3296 {
3297         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3298         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3299
3300         if (oops_in_progress)
3301                 return;
3302
3303         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3304                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3305
3306         debug_show_held_locks(prev);
3307         print_modules();
3308         if (irqs_disabled())
3309                 print_irqtrace_events(prev);
3310         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3311             && in_atomic_preempt_off()) {
3312                 pr_err("Preemption disabled at:");
3313                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3314                 pr_cont("\n");
3315         }
3316         if (panic_on_warn)
3317                 panic("scheduling while atomic\n");
3318
3319         dump_stack();
3320         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3321 }
3322
3323 /*
3324  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3325  */
3326 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3327 {
3328 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3329         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3330                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3331 #endif
3332
3333         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3334                 __schedule_bug(prev);
3335                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3336         }
3337         rcu_sleep_check();
3338
3339         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3340
3341         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3342 }
3343
3344 /*
3345  * Pick up the highest-prio task:
3346  */
3347 static inline struct task_struct *
3348 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3349 {
3350         const struct sched_class *class;
3351         struct task_struct *p;
3352
3353         /*
3354          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3355          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3356          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3357          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3358          */
3359         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3360                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3361                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3362
3363                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3364                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3365                         goto again;
3366
3367                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3368                 if (unlikely(!p))
3369                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3370
3371                 return p;
3372         }
3373
3374 again:
3375         for_each_class(class) {
3376                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3377                 if (p) {
3378                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3379                                 goto again;
3380                         return p;
3381                 }
3382         }
3383
3384         /* The idle class should always have a runnable task: */
3385         BUG();
3386 }
3387
3388 /*
3389  * __schedule() is the main scheduler function.
3390  *
3391  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3392  *
3393  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3394  *
3395  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3396  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3397  *
3398  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3399  *      interrupt handler scheduler_tick().
3400  *
3401  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3402  *      task to the run-queue and that's it.
3403  *
3404  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3405  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3406  *      called on the nearest possible occasion:
3407  *
3408  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3409  *
3410  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3411  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3412  *           spin_unlock()!)
3413  *
3414  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3415  *           preemptible context
3416  *
3417  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3418  *         then at the next:
3419  *
3420  *          - cond_resched() call
3421  *          - explicit schedule() call
3422  *          - return from syscall or exception to user-space
3423  *          - return from interrupt-handler to user-space
3424  *
3425  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3426  */
3427 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3428 {
3429         struct task_struct *prev, *next;
3430         unsigned long *switch_count;
3431         struct rq_flags rf;
3432         struct rq *rq;
3433         int cpu;
3434
3435         cpu = smp_processor_id();
3436         rq = cpu_rq(cpu);
3437         prev = rq->curr;
3438
3439         schedule_debug(prev);
3440
3441         if (sched_feat(HRTICK))
3442                 hrtick_clear(rq);
3443
3444         local_irq_disable();
3445         rcu_note_context_switch(preempt);
3446
3447         /*
3448          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3449          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3450          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3451          *
3452          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3453          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3454          */
3455         rq_lock(rq, &rf);
3456         smp_mb__after_spinlock();
3457
3458         /* Promote REQ to ACT */
3459         rq->clock_update_flags <<= 1;
3460         update_rq_clock(rq);
3461
3462         switch_count = &prev->nivcsw;
3463         if (!preempt && prev->state) {
3464                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3465                         prev->state = TASK_RUNNING;
3466                 } else {
3467                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3468                         prev->on_rq = 0;
3469
3470                         if (prev->in_iowait) {
3471                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3472                                 delayacct_blkio_start();
3473                         }
3474
3475                         /*
3476                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3477                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3478                          * concurrency.
3479                          */
3480                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3481                                 struct task_struct *to_wakeup;
3482
3483                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3484                                 if (to_wakeup)
3485                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3486                         }
3487                 }
3488                 switch_count = &prev->nvcsw;
3489         }
3490
3491         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3492         clear_tsk_need_resched(prev);
3493         clear_preempt_need_resched();
3494
3495         if (likely(prev != next)) {
3496                 rq->nr_switches++;
3497                 rq->curr = next;
3498                 /*
3499                  * The membarrier system call requires each architecture
3500                  * to have a full memory barrier after updating
3501                  * rq->curr, before returning to user-space.
3502                  *
3503                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3504                  * various architectures:
3505                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3506                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3507                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3508                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3509                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3510                  *   is a RELEASE barrier),
3511                  */
3512                 ++*switch_count;
3513
3514                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3515
3516                 /* Also unlocks the rq: */
3517                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3518         } else {
3519                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3520                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3521         }
3522
3523         balance_callback(rq);
3524 }
3525
3526 void __noreturn do_task_dead(void)
3527 {
3528         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3529         set_special_state(TASK_DEAD);
3530
3531         /* Tell freezer to ignore us: */
3532         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3533
3534         __schedule(false);
3535         BUG();
3536
3537         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3538         for (;;)
3539                 cpu_relax();
3540 }
3541
3542 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3543 {
3544         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3545                 return;
3546         /*
3547          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3548          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3549          */
3550         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3551                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3552 }
3553
3554 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3555 {
3556         struct task_struct *tsk = current;
3557
3558         sched_submit_work(tsk);
3559         do {
3560                 preempt_disable();
3561                 __schedule(false);
3562                 sched_preempt_enable_no_resched();
3563         } while (need_resched());
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3566
3567 /*
3568  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3569  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3570  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3571  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3572  * (schedule out non-voluntarily).
3573  *
3574  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3575  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3576  */
3577 void __sched schedule_idle(void)
3578 {
3579         /*
3580          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3581          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3582          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3583          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3584          * TASK_RUNNING state.
3585          */
3586         WARN_ON_ONCE(current->state);
3587         do {
3588                 __schedule(false);
3589         } while (need_resched());
3590 }
3591
3592 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3593 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3594 {
3595         /*
3596          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3597          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3598          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3599          * we find a better solution.
3600          *
3601          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3602          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3603          * too frequently to make sense yet.
3604          */
3605         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3606         schedule();
3607         exception_exit(prev_state);
3608 }
3609 #endif
3610
3611 /**
3612  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3613  *
3614  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3615  */
3616 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3617 {
3618         sched_preempt_enable_no_resched();
3619         schedule();
3620         preempt_disable();
3621 }
3622
3623 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3624 {
3625         do {
3626                 /*
3627                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3628                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3629                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3630                  * by the function tracer will call this function again and
3631                  * cause infinite recursion.
3632                  *
3633                  * Preemption must be disabled here before the function
3634                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3635                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3636                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3637                  * which can also be traced by the function tracer.
3638                  */
3639                 preempt_disable_notrace();
3640                 preempt_latency_start(1);
3641                 __schedule(true);
3642                 preempt_latency_stop(1);
3643                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3644
3645                 /*
3646                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3647                  * between schedule and now.
3648                  */
3649         } while (need_resched());
3650 }
3651
3652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3653 /*
3654  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3655  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3656  * occur there and call schedule directly.
3657  */
3658 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3659 {
3660         /*
3661          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3662          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3663          */
3664         if (likely(!preemptible()))
3665                 return;
3666
3667         preempt_schedule_common();
3668 }
3669 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3670 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3671
3672 /**
3673  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3674  *
3675  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3676  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3677  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3678  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3679  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3680  * to be called when the system is still in usermode.
3681  *
3682  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3683  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3684  * calling the scheduler.
3685  */
3686 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3687 {
3688         enum ctx_state prev_ctx;
3689
3690         if (likely(!preemptible()))
3691                 return;
3692
3693         do {
3694                 /*
3695                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3696                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3697                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3698                  * by the function tracer will call this function again and
3699                  * cause infinite recursion.
3700                  *
3701                  * Preemption must be disabled here before the function
3702                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3703                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3704                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3705                  * which can also be traced by the function tracer.
3706                  */
3707                 preempt_disable_notrace();
3708                 preempt_latency_start(1);
3709                 /*
3710                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3711                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3712                  * an infinite recursion.
3713                  */
3714                 prev_ctx = exception_enter();
3715                 __schedule(true);
3716                 exception_exit(prev_ctx);
3717
3718                 preempt_latency_stop(1);
3719                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3720         } while (need_resched());
3721 }
3722 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3723
3724 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3725
3726 /*
3727  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3728  * off of irq context.
3729  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3730  * protect us against recursive calling from irq.
3731  */
3732 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3733 {
3734         enum ctx_state prev_state;
3735
3736         /* Catch callers which need to be fixed */
3737         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3738
3739         prev_state = exception_enter();
3740
3741         do {
3742                 preempt_disable();
3743                 local_irq_enable();
3744                 __schedule(true);
3745                 local_irq_disable();
3746                 sched_preempt_enable_no_resched();
3747         } while (need_resched());
3748
3749         exception_exit(prev_state);
3750 }
3751
3752 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3753                           void *key)
3754 {
3755         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3756 }
3757 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3758
3759 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3760
3761 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3762 {
3763         if (pi_task)
3764                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3765
3766         return prio;
3767 }
3768
3769 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3770 {
3771         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3772
3773         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3774 }
3775
3776 /*
3777  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3778  * @p: task to boost
3779  * @pi_task: donor task
3780  *
3781  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3782  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3783  *
3784  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3785  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3786  */
3787 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3788 {
3789         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3790                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3791         const struct sched_class *prev_class;
3792         struct rq_flags rf;
3793         struct rq *rq;
3794
3795         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3796         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3797
3798         /*
3799          * If nothing changed; bail early.
3800          */
3801         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3802                 return;
3803
3804         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3805         update_rq_clock(rq);
3806         /*
3807          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3808          * either lock.
3809          *
3810          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3811          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3812          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3813          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3814          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3815          */
3816         p->pi_top_task = pi_task;
3817
3818         /*
3819          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3820          */
3821         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3822                 goto out_unlock;
3823
3824         /*
3825          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3826          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3827          *
3828          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3829          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3830          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3831          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3832          * with interrupts disabled and will complete the lock
3833          * protected section without being interrupted. So there is no
3834          * real need to boost.
3835          */
3836         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3837                 WARN_ON(p != rq->curr);
3838                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3839                 goto out_unlock;
3840         }
3841
3842         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3843         oldprio = p->prio;
3844
3845         if (oldprio == prio)
3846                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3847
3848         prev_class = p->sched_class;
3849         queued = task_on_rq_queued(p);
3850         running = task_current(rq, p);
3851         if (queued)
3852                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3853         if (running)
3854                 put_prev_task(rq, p);
3855
3856         /*
3857          * Boosting condition are:
3858          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3859          *      --> -dl task blocks on mutex A
3860          *
3861          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3862          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3863          *          running task
3864          */
3865         if (dl_prio(prio)) {
3866                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3867                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
3868                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3869                         p->dl.dl_boosted = 1;
3870                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3871                 } else
3872                         p->dl.dl_boosted = 0;
3873                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3874         } else if (rt_prio(prio)) {
3875                 if (dl_prio(oldprio))
3876                         p->dl.dl_boosted = 0;
3877                 if (oldprio < prio)
3878                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3879                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3880         } else {
3881                 if (dl_prio(oldprio))
3882                         p->dl.dl_boosted = 0;
3883                 if (rt_prio(oldprio))
3884                         p->rt.timeout = 0;
3885                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3886         }
3887
3888         p->prio = prio;
3889
3890         if (queued)
3891                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3892         if (running)
3893                 set_curr_task(rq, p);
3894
3895         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3896 out_unlock:
3897         /* Avoid rq from going away on us: */
3898         preempt_disable();
3899         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3900
3901         balance_callback(rq);
3902         preempt_enable();
3903 }
3904 #else
3905 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3906 {
3907         return prio;
3908 }
3909 #endif
3910
3911 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3912 {
3913         bool queued, running;
3914         int old_prio, delta;
3915         struct rq_flags rf;
3916         struct rq *rq;
3917
3918         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3919                 return;
3920         /*
3921          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3922          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3923          */
3924         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3925         update_rq_clock(rq);
3926
3927         /*
3928          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3929          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3930          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3931          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3932          */
3933         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3934                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3935                 goto out_unlock;
3936         }
3937         queued = task_on_rq_queued(p);
3938         running = task_current(rq, p);
3939         if (queued)
3940                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3941         if (running)
3942                 put_prev_task(rq, p);
3943
3944         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3945         set_load_weight(p, true);
3946         old_prio = p->prio;
3947         p->prio = effective_prio(p);
3948         delta = p->prio - old_prio;
3949
3950         if (queued) {
3951                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3952                 /*
3953                  * If the task increased its priority or is running and
3954                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3955                  */
3956                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3957                         resched_curr(rq);
3958         }
3959         if (running)
3960                 set_curr_task(rq, p);
3961 out_unlock:
3962         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3965
3966 /*
3967  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3968  * @p: task
3969  * @nice: nice value
3970  */
3971 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3972 {
3973         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3974         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3975
3976         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3977                 capable(CAP_SYS_NICE));
3978 }
3979
3980 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3981
3982 /*
3983  * sys_nice - change the priority of the current process.
3984  * @increment: priority increment
3985  *
3986  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3987  * does similar things.
3988  */
3989 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3990 {
3991         long nice, retval;
3992
3993         /*
3994          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3995          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3996          * and we have a single winner.
3997          */
3998         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3999         nice = task_nice(current) + increment;
4000
4001         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4002         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4003                 return -EPERM;
4004
4005         retval = security_task_setnice(current, nice);
4006         if (retval)
4007                 return retval;
4008
4009         set_user_nice(current, nice);
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 #endif
4014
4015 /**
4016  * task_prio - return the priority value of a given task.
4017  * @p: the task in question.
4018  *
4019  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4020  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4021  * around 0, value goes from -16 to +15.
4022  */
4023 int task_prio(const struct task_struct *p)
4024 {
4025         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4026 }
4027
4028 /**
4029  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4030  * @cpu: the processor in question.
4031  *
4032  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4033  */
4034 int idle_cpu(int cpu)
4035 {
4036         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4037
4038         if (rq->curr != rq->idle)
4039                 return 0;
4040
4041         if (rq->nr_running)
4042                 return 0;
4043
4044 #ifdef CONFIG_SMP
4045         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4046                 return 0;
4047 #endif
4048
4049         return 1;
4050 }
4051
4052 /**
4053  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4054  * @cpu: the CPU in question.
4055  *
4056  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4057  */
4058 int available_idle_cpu(int cpu)
4059 {
4060         if (!idle_cpu(cpu))
4061                 return 0;
4062
4063         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4064                 return 0;
4065
4066         return 1;
4067 }
4068
4069 /**
4070  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4071  * @cpu: the processor in question.
4072  *
4073  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4074  */
4075 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4076 {
4077         return cpu_rq(cpu)->idle;
4078 }
4079
4080 /**
4081  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4082  * @pid: the pid in question.
4083  *
4084  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4085  */
4086 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4087 {
4088         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4089 }
4090
4091 /*
4092  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4093  * it calls know not to change it.
4094  */
4095 #define SETPARAM_POLICY -1
4096
4097 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4098                 const struct sched_attr *attr)
4099 {
4100         int policy = attr->sched_policy;
4101
4102         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4103                 policy = p->policy;
4104
4105         p->policy = policy;
4106
4107         if (dl_policy(policy))
4108                 __setparam_dl(p, attr);
4109         else if (fair_policy(policy))
4110                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4111
4112         /*
4113          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4114          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4115          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4116          */
4117         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4118         p->normal_prio = normal_prio(p);
4119         set_load_weight(p, true);
4120 }
4121
4122 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4123 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4124                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4125 {
4126         __setscheduler_params(p, attr);
4127
4128         /*
4129          * Keep a potential priority boosting if called from
4130          * sched_setscheduler().
4131          */
4132         p->prio = normal_prio(p);
4133         if (keep_boost)
4134                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4135
4136         if (dl_prio(p->prio))
4137                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4138         else if (rt_prio(p->prio))
4139                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4140         else
4141                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4142 }
4143
4144 /*
4145  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4146  */
4147 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4148 {
4149         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4150         bool match;
4151
4152         rcu_read_lock();
4153         pcred = __task_cred(p);
4154         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4155                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4156         rcu_read_unlock();
4157         return match;
4158 }
4159
4160 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4161                                 const struct sched_attr *attr,
4162                                 bool user, bool pi)
4163 {
4164         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4165                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4166         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4167         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4168         const struct sched_class *prev_class;
4169         struct rq_flags rf;
4170         int reset_on_fork;
4171         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4172         struct rq *rq;
4173
4174         /* The pi code expects interrupts enabled */
4175         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4176 recheck:
4177         /* Double check policy once rq lock held: */
4178         if (policy < 0) {
4179                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4180                 policy = oldpolicy = p->policy;
4181         } else {
4182                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4183
4184                 if (!valid_policy(policy))
4185                         return -EINVAL;
4186         }
4187
4188         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4189                 return -EINVAL;
4190
4191         /*
4192          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4193          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4194          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4195          */
4196         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4197             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4198                 return -EINVAL;
4199         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4200             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4201                 return -EINVAL;
4202
4203         /*
4204          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4205          */
4206         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4207                 if (fair_policy(policy)) {
4208                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4209                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4210                                 return -EPERM;
4211                 }
4212
4213                 if (rt_policy(policy)) {
4214                         unsigned long rlim_rtprio =
4215                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4216
4217                         /* Can't set/change the rt policy: */
4218                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4219                                 return -EPERM;
4220
4221                         /* Can't increase priority: */
4222                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4223                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4224                                 return -EPERM;
4225                 }
4226
4227                  /*
4228                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4229                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4230                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4231                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4232                   */
4233                 if (dl_policy(policy))
4234                         return -EPERM;
4235
4236                 /*
4237                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4238                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4239                  */
4240                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4241                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4242                                 return -EPERM;
4243                 }
4244
4245                 /* Can't change other user's priorities: */
4246                 if (!check_same_owner(p))
4247                         return -EPERM;
4248
4249                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4250                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4251                         return -EPERM;
4252         }
4253
4254         if (user) {
4255                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4256                         return -EINVAL;
4257
4258                 retval = security_task_setscheduler(p);
4259                 if (retval)
4260                         return retval;
4261         }
4262
4263         /*
4264          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4265          * changing the priority of the task:
4266          *
4267          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4268          * runqueue lock must be held.
4269          */
4270         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4271         update_rq_clock(rq);
4272
4273         /*
4274          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4275          */
4276         if (p == rq->stop) {
4277                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4278                 return -EINVAL;
4279         }
4280
4281         /*
4282          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4283          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4284          */
4285         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4286                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4287                         goto change;
4288                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4289                         goto change;
4290                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4291                         goto change;
4292
4293                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4294                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4295                 return 0;
4296         }
4297 change:
4298
4299         if (user) {
4300 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4301                 /*
4302                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4303                  * assigned.
4304                  */
4305                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4306                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4307                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4308                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4309                         return -EPERM;
4310                 }
4311 #endif
4312 #ifdef CONFIG_SMP
4313                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4314                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4315                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4316
4317                         /*
4318                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4319                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4320                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4321                          */
4322                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4323                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4324                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4325                                 return -EPERM;
4326                         }
4327                 }
4328 #endif
4329         }
4330
4331         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4332         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4333                 policy = oldpolicy = -1;
4334                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4335                 goto recheck;
4336         }
4337
4338         /*
4339          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4340          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4341          * is available.
4342          */
4343         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4344                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4345                 return -EBUSY;
4346         }
4347
4348         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4349         oldprio = p->prio;
4350
4351         if (pi) {
4352                 /*
4353                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4354                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4355                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4356                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4357                  * itself.
4358                  */
4359                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4360                 if (new_effective_prio == oldprio)
4361                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4362         }
4363
4364         queued = task_on_rq_queued(p);
4365         running = task_current(rq, p);
4366         if (queued)
4367                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4368         if (running)
4369                 put_prev_task(rq, p);
4370
4371         prev_class = p->sched_class;
4372         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4373
4374         if (queued) {
4375                 /*
4376                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4377                  * increased (user space view).
4378                  */
4379                 if (oldprio < p->prio)
4380                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4381
4382                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4383         }
4384         if (running)
4385                 set_curr_task(rq, p);
4386
4387         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4388
4389         /* Avoid rq from going away on us: */
4390         preempt_disable();
4391         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4392
4393         if (pi)
4394                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4395
4396         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4397         balance_callback(rq);
4398         preempt_enable();
4399
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4404                                const struct sched_param *param, bool check)
4405 {
4406         struct sched_attr attr = {
4407                 .sched_policy   = policy,
4408                 .sched_priority = param->sched_priority,
4409                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4410         };
4411
4412         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4413         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4414                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4415                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4416                 attr.sched_policy = policy;
4417         }
4418
4419         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4420 }
4421 /**
4422  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4423  * @p: the task in question.
4424  * @policy: new policy.
4425  * @param: structure containing the new RT priority.
4426  *
4427  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4428  *
4429  * NOTE that the task may be already dead.
4430  */
4431 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4432                        const struct sched_param *param)
4433 {
4434         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4435 }
4436 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4437
4438 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4439 {
4440         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4443
4444 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4445 {
4446         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4447 }
4448
4449 /**
4450  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4451  * @p: the task in question.
4452  * @policy: new policy.
4453  * @param: structure containing the new RT priority.
4454  *
4455  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4456  * current context has permission.  For example, this is needed in
4457  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4458  * but our caller might not have that capability.
4459  *
4460  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4461  */
4462 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4463                                const struct sched_param *param)
4464 {
4465         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4466 }
4467 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4468
4469 static int
4470 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4471 {
4472         struct sched_param lparam;
4473         struct task_struct *p;
4474         int retval;
4475
4476         if (!param || pid < 0)
4477                 return -EINVAL;
4478         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4479                 return -EFAULT;
4480
4481         rcu_read_lock();
4482         retval = -ESRCH;
4483         p = find_process_by_pid(pid);
4484         if (p != NULL)
4485                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4486         rcu_read_unlock();
4487
4488         return retval;
4489 }
4490
4491 /*
4492  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4493  */
4494 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4495 {
4496         u32 size;
4497         int ret;
4498
4499         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4500                 return -EFAULT;
4501
4502         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4503         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4504
4505         ret = get_user(size, &uattr->size);
4506         if (ret)
4507                 return ret;
4508
4509         /* Bail out on silly large: */
4510         if (size > PAGE_SIZE)
4511                 goto err_size;
4512
4513         /* ABI compatibility quirk: */
4514         if (!size)
4515                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4516
4517         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4518                 goto err_size;
4519
4520         /*
4521          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4522          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4523          * user-space does not rely on any kernel feature
4524          * extensions we dont know about yet.
4525          */
4526         if (size > sizeof(*attr)) {
4527                 unsigned char __user *addr;
4528                 unsigned char __user *end;
4529                 unsigned char val;
4530
4531                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4532                 end  = (void __user *)uattr + size;
4533
4534                 for (; addr < end; addr++) {
4535                         ret = get_user(val, addr);
4536                         if (ret)
4537                                 return ret;
4538                         if (val)
4539                                 goto err_size;
4540                 }
4541                 size = sizeof(*attr);
4542         }
4543
4544         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4545         if (ret)
4546                 return -EFAULT;
4547
4548         /*
4549          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4550          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4551          */
4552         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4553
4554         return 0;
4555
4556 err_size:
4557         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4558         return -E2BIG;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4563  * @pid: the pid in question.
4564  * @policy: new policy.
4565  * @param: structure containing the new RT priority.
4566  *
4567  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4568  */
4569 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4570 {
4571         if (policy < 0)
4572                 return -EINVAL;
4573
4574         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4575 }
4576
4577 /**
4578  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4579  * @pid: the pid in question.
4580  * @param: structure containing the new RT priority.
4581  *
4582  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4583  */
4584 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4585 {
4586         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4587 }
4588
4589 /**
4590  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4591  * @pid: the pid in question.
4592  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4593  * @flags: for future extension.
4594  */
4595 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4596                                unsigned int, flags)
4597 {
4598         struct sched_attr attr;
4599         struct task_struct *p;
4600         int retval;
4601
4602         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4603                 return -EINVAL;
4604
4605         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4606         if (retval)
4607                 return retval;
4608
4609         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4610                 return -EINVAL;
4611
4612         rcu_read_lock();
4613         retval = -ESRCH;
4614         p = find_process_by_pid(pid);
4615         if (p != NULL)
4616                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4617         rcu_read_unlock();
4618
4619         return retval;
4620 }
4621
4622 /**
4623  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4624  * @pid: the pid in question.
4625  *
4626  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4627  * code.
4628  */
4629 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4630 {
4631         struct task_struct *p;
4632         int retval;
4633
4634         if (pid < 0)
4635                 return -EINVAL;
4636
4637         retval = -ESRCH;
4638         rcu_read_lock();
4639         p = find_process_by_pid(pid);
4640         if (p) {
4641                 retval = security_task_getscheduler(p);
4642                 if (!retval)
4643                         retval = p->policy
4644                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4645         }
4646         rcu_read_unlock();
4647         return retval;
4648 }
4649
4650 /**
4651  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4652  * @pid: the pid in question.
4653  * @param: structure containing the RT priority.
4654  *
4655  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4656  * code.
4657  */
4658 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4659 {
4660         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4661         struct task_struct *p;
4662         int retval;
4663
4664         if (!param || pid < 0)
4665                 return -EINVAL;
4666
4667         rcu_read_lock();
4668         p = find_process_by_pid(pid);
4669         retval = -ESRCH;
4670         if (!p)
4671                 goto out_unlock;
4672
4673         retval = security_task_getscheduler(p);
4674         if (retval)
4675                 goto out_unlock;
4676
4677         if (task_has_rt_policy(p))
4678                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4679         rcu_read_unlock();
4680
4681         /*
4682          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4683          */
4684         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4685
4686         return retval;
4687
4688 out_unlock:
4689         rcu_read_unlock();
4690         return retval;
4691 }
4692
4693 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4694                            struct sched_attr *attr,
4695                            unsigned int usize)
4696 {
4697         int ret;
4698
4699         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4700                 return -EFAULT;
4701
4702         /*
4703          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4704          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4705          * user-space does not get uncomplete information.
4706          */
4707         if (usize < sizeof(*attr)) {
4708                 unsigned char *addr;
4709                 unsigned char *end;
4710
4711                 addr = (void *)attr + usize;
4712                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4713
4714                 for (; addr < end; addr++) {
4715                         if (*addr)
4716                                 return -EFBIG;
4717                 }
4718
4719                 attr->size = usize;
4720         }
4721
4722         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4723         if (ret)
4724                 return -EFAULT;
4725
4726         return 0;
4727 }
4728
4729 /**
4730  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4731  * @pid: the pid in question.
4732  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4733  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4734  * @flags: for future extension.
4735  */
4736 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4737                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4738 {
4739         struct sched_attr attr = {
4740                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4741         };
4742         struct task_struct *p;
4743         int retval;
4744
4745         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4746             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4747                 return -EINVAL;
4748
4749         rcu_read_lock();
4750         p = find_process_by_pid(pid);
4751         retval = -ESRCH;
4752         if (!p)
4753                 goto out_unlock;
4754
4755         retval = security_task_getscheduler(p);
4756         if (retval)
4757                 goto out_unlock;
4758
4759         attr.sched_policy = p->policy;
4760         if (p->sched_reset_on_fork)
4761                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4762         if (task_has_dl_policy(p))
4763                 __getparam_dl(p, &attr);
4764         else if (task_has_rt_policy(p))
4765                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4766         else
4767                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4768
4769         rcu_read_unlock();
4770
4771         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4772         return retval;
4773
4774 out_unlock:
4775         rcu_read_unlock();
4776         return retval;
4777 }
4778
4779 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4780 {
4781         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4782         struct task_struct *p;
4783         int retval;
4784
4785         rcu_read_lock();
4786
4787         p = find_process_by_pid(pid);
4788         if (!p) {
4789                 rcu_read_unlock();
4790                 return -ESRCH;
4791         }
4792
4793         /* Prevent p going away */
4794         get_task_struct(p);
4795         rcu_read_unlock();
4796
4797         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4798                 retval = -EINVAL;
4799                 goto out_put_task;
4800         }
4801         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4802                 retval = -ENOMEM;
4803                 goto out_put_task;
4804         }
4805         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4806                 retval = -ENOMEM;
4807                 goto out_free_cpus_allowed;
4808         }
4809         retval = -EPERM;
4810         if (!check_same_owner(p)) {
4811                 rcu_read_lock();
4812                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4813                         rcu_read_unlock();
4814                         goto out_free_new_mask;
4815                 }
4816                 rcu_read_unlock();
4817         }
4818
4819         retval = security_task_setscheduler(p);
4820         if (retval)
4821                 goto out_free_new_mask;
4822
4823
4824         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4825         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4826
4827         /*
4828          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4829          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4830          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4831          * root_domain.
4832          */
4833 #ifdef CONFIG_SMP
4834         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4835                 rcu_read_lock();
4836                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4837                         retval = -EBUSY;
4838                         rcu_read_unlock();
4839                         goto out_free_new_mask;
4840                 }
4841                 rcu_read_unlock();
4842         }
4843 #endif
4844 again:
4845         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4846
4847         if (!retval) {
4848                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4849                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4850                         /*
4851                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4852                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4853                          * cpuset's cpus_allowed
4854                          */
4855                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4856                         goto again;
4857                 }
4858         }
4859 out_free_new_mask:
4860         free_cpumask_var(new_mask);
4861 out_free_cpus_allowed:
4862         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4863 out_put_task:
4864         put_task_struct(p);
4865         return retval;
4866 }
4867
4868 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4869                              struct cpumask *new_mask)
4870 {
4871         if (len < cpumask_size())
4872                 cpumask_clear(new_mask);
4873         else if (len > cpumask_size())
4874                 len = cpumask_size();
4875
4876         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4877 }
4878
4879 /**
4880  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4881  * @pid: pid of the process
4882  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4883  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4884  *
4885  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4886  */
4887 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4888                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4889 {
4890         cpumask_var_t new_mask;
4891         int retval;
4892
4893         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4894                 return -ENOMEM;
4895
4896         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4897         if (retval == 0)
4898                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4899         free_cpumask_var(new_mask);
4900         return retval;
4901 }
4902
4903 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4904 {
4905         struct task_struct *p;
4906         unsigned long flags;
4907         int retval;
4908
4909         rcu_read_lock();
4910
4911         retval = -ESRCH;
4912         p = find_process_by_pid(pid);
4913         if (!p)
4914                 goto out_unlock;
4915
4916         retval = security_task_getscheduler(p);
4917         if (retval)
4918                 goto out_unlock;
4919
4920         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4921         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4922         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4923
4924 out_unlock:
4925         rcu_read_unlock();
4926
4927         return retval;
4928 }
4929
4930 /**
4931  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4932  * @pid: pid of the process
4933  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4934  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4935  *
4936  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4937  * error code otherwise.
4938  */
4939 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4940                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4941 {
4942         int ret;
4943         cpumask_var_t mask;
4944
4945         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4946                 return -EINVAL;
4947         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4948                 return -EINVAL;
4949
4950         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4951                 return -ENOMEM;
4952
4953         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4954         if (ret == 0) {
4955                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4956
4957                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4958                         ret = -EFAULT;
4959                 else
4960                         ret = retlen;
4961         }
4962         free_cpumask_var(mask);
4963
4964         return ret;
4965 }
4966
4967 /**
4968  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4969  *
4970  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4971  * other threads running on this CPU then this function will return.
4972  *
4973  * Return: 0.
4974  */
4975 static void do_sched_yield(void)
4976 {
4977         struct rq_flags rf;
4978         struct rq *rq;
4979
4980         local_irq_disable();
4981         rq = this_rq();
4982         rq_lock(rq, &rf);
4983
4984         schedstat_inc(rq->yld_count);
4985         current->sched_class->yield_task(rq);
4986
4987         preempt_disable();
4988         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4989         sched_preempt_enable_no_resched();
4990
4991         schedule();
4992 }
4993
4994 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4995 {
4996         do_sched_yield();
4997         return 0;
4998 }
4999
5000 #ifndef CONFIG_PREEMPT
5001 int __sched _cond_resched(void)
5002 {
5003         if (should_resched(0)) {
5004                 preempt_schedule_common();
5005                 return 1;
5006         }
5007         rcu_all_qs();
5008         return 0;
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5011 #endif
5012
5013 /*
5014  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5015  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5016  *
5017  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5018  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5019  * spin_unlock(), once by hand).
5020  */
5021 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5022 {
5023         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5024         int ret = 0;
5025
5026         lockdep_assert_held(lock);
5027
5028         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5029                 spin_unlock(lock);
5030                 if (resched)
5031                         preempt_schedule_common();
5032                 else
5033                         cpu_relax();
5034                 ret = 1;
5035                 spin_lock(lock);
5036         }
5037         return ret;
5038 }
5039 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5040
5041 /**
5042  * yield - yield the current processor to other threads.
5043  *
5044  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5045  *
5046  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5047  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5048  * it, its already broken.
5049  *
5050  * Typical broken usage is:
5051  *
5052  * while (!event)
5053  *      yield();
5054  *
5055  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5056  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5057  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5058  *
5059  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5060  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5061  * If you still want to use yield(), do not!
5062  */
5063 void __sched yield(void)
5064 {
5065         set_current_state(TASK_RUNNING);
5066         do_sched_yield();
5067 }
5068 EXPORT_SYMBOL(yield);
5069
5070 /**
5071  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5072  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5073  * processor it's on.
5074  * @p: target task
5075  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5076  *
5077  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5078  * can't go away on us before we can do any checks.
5079  *
5080  * Return:
5081  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5082  *      false (0) if we failed to boost the target.
5083  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5084  */
5085 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5086 {
5087         struct task_struct *curr = current;
5088         struct rq *rq, *p_rq;
5089         unsigned long flags;
5090         int yielded = 0;
5091
5092         local_irq_save(flags);
5093         rq = this_rq();
5094
5095 again:
5096         p_rq = task_rq(p);
5097         /*
5098          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5099          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5100          */
5101         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5102                 yielded = -ESRCH;
5103                 goto out_irq;
5104         }
5105
5106         double_rq_lock(rq, p_rq);
5107         if (task_rq(p) != p_rq) {
5108                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5109                 goto again;
5110         }
5111
5112         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5113                 goto out_unlock;
5114
5115         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5116                 goto out_unlock;
5117
5118         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5119                 goto out_unlock;
5120
5121         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5122         if (yielded) {
5123                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5124                 /*
5125                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5126                  * fairness.
5127                  */
5128                 if (preempt && rq != p_rq)
5129                         resched_curr(p_rq);
5130         }
5131
5132 out_unlock:
5133         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5134 out_irq:
5135         local_irq_restore(flags);
5136
5137         if (yielded > 0)
5138                 schedule();
5139
5140         return yielded;
5141 }
5142 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5143
5144 int io_schedule_prepare(void)
5145 {
5146         int old_iowait = current->in_iowait;
5147
5148         current->in_iowait = 1;
5149         blk_schedule_flush_plug(current);
5150
5151         return old_iowait;
5152 }
5153
5154 void io_schedule_finish(int token)
5155 {
5156         current->in_iowait = token;
5157 }
5158
5159 /*
5160  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5161  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5162  */
5163 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5164 {
5165         int token;
5166         long ret;
5167
5168         token = io_schedule_prepare();
5169         ret = schedule_timeout(timeout);
5170         io_schedule_finish(token);
5171
5172         return ret;
5173 }
5174 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5175
5176 void __sched io_schedule(void)
5177 {
5178         int token;
5179
5180         token = io_schedule_prepare();
5181         schedule();
5182         io_schedule_finish(token);
5183 }
5184 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5185
5186 /**
5187  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5188  * @policy: scheduling class.
5189  *
5190  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5191  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5192  * On failure, a negative error code is returned.
5193  */
5194 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5195 {
5196         int ret = -EINVAL;
5197
5198         switch (policy) {
5199         case SCHED_FIFO:
5200         case SCHED_RR:
5201                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5202                 break;
5203         case SCHED_DEADLINE:
5204         case SCHED_NORMAL:
5205         case SCHED_BATCH:
5206         case SCHED_IDLE:
5207                 ret = 0;
5208                 break;
5209         }
5210         return ret;
5211 }
5212
5213 /**
5214  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5215  * @policy: scheduling class.
5216  *
5217  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5218  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5219  * On failure, a negative error code is returned.
5220  */
5221 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5222 {
5223         int ret = -EINVAL;
5224
5225         switch (policy) {
5226         case SCHED_FIFO:
5227         case SCHED_RR:
5228                 ret = 1;
5229                 break;
5230         case SCHED_DEADLINE:
5231         case SCHED_NORMAL:
5232         case SCHED_BATCH:
5233         case SCHED_IDLE:
5234                 ret = 0;
5235         }
5236         return ret;
5237 }
5238
5239 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5240 {
5241         struct task_struct *p;
5242         unsigned int time_slice;
5243         struct rq_flags rf;
5244         struct rq *rq;
5245         int retval;
5246
5247         if (pid < 0)
5248                 return -EINVAL;
5249
5250         retval = -ESRCH;
5251         rcu_read_lock();
5252         p = find_process_by_pid(pid);
5253         if (!p)
5254                 goto out_unlock;
5255
5256         retval = security_task_getscheduler(p);
5257         if (retval)
5258                 goto out_unlock;
5259
5260         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5261         time_slice = 0;
5262         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5263                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5264         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5265
5266         rcu_read_unlock();
5267         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5268         return 0;
5269
5270 out_unlock:
5271         rcu_read_unlock();
5272         return retval;
5273 }
5274
5275 /**
5276  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5277  * @pid: pid of the process.
5278  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5279  *
5280  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5281  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5282  *
5283  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5284  * an error code.
5285  */
5286 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5287                 struct timespec __user *, interval)
5288 {
5289         struct timespec64 t;
5290         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5291
5292         if (retval == 0)
5293                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5294
5295         return retval;
5296 }
5297
5298 #ifdef CONFIG_COMPAT
5299 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5300                        compat_pid_t, pid,
5301                        struct compat_timespec __user *, interval)
5302 {
5303         struct timespec64 t;
5304         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5305
5306         if (retval == 0)
5307                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5308         return retval;
5309 }
5310 #endif
5311
5312 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5313 {
5314         unsigned long free = 0;
5315         int ppid;
5316
5317         if (!try_get_task_stack(p))
5318                 return;
5319
5320         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5321
5322         if (p->state == TASK_RUNNING)
5323                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5324 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5325         free = stack_not_used(p);
5326 #endif
5327         ppid = 0;
5328         rcu_read_lock();
5329         if (pid_alive(p))
5330                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5331         rcu_read_unlock();
5332         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5333                 task_pid_nr(p), ppid,
5334                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5335
5336         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5337         show_stack(p, NULL);
5338         put_task_stack(p);
5339 }
5340 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5341
5342 static inline bool
5343 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5344 {
5345         /* no filter, everything matches */
5346         if (!state_filter)
5347                 return true;
5348
5349         /* filter, but doesn't match */
5350         if (!(p->state & state_filter))
5351                 return false;
5352
5353         /*
5354          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5355          * TASK_KILLABLE).
5356          */
5357         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5358                 return false;
5359
5360         return true;
5361 }
5362
5363
5364 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5365 {
5366         struct task_struct *g, *p;
5367
5368 #if BITS_PER_LONG == 32
5369         printk(KERN_INFO
5370                 "  task                PC stack   pid father\n");
5371 #else
5372         printk(KERN_INFO
5373                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5374 #endif
5375         rcu_read_lock();
5376         for_each_process_thread(g, p) {
5377                 /*
5378                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5379                  * console might take a lot of time:
5380                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5381                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5382                  * an IPI.
5383                  */
5384                 touch_nmi_watchdog();
5385                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5386                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5387                         sched_show_task(p);
5388         }
5389
5390 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5391         if (!state_filter)
5392                 sysrq_sched_debug_show();
5393 #endif
5394         rcu_read_unlock();
5395         /*
5396          * Only show locks if all tasks are dumped:
5397          */
5398         if (!state_filter)
5399                 debug_show_all_locks();
5400 }
5401
5402 /**
5403  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5404  * @idle: task in question
5405  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5406  *
5407  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5408  * flag, to make booting more robust.
5409  */
5410 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5411 {
5412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5413         unsigned long flags;
5414
5415         __sched_fork(0, idle);
5416
5417         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5418         raw_spin_lock(&rq->lock);
5419
5420         idle->state = TASK_RUNNING;
5421         idle->se.exec_start = sched_clock();
5422         idle->flags |= PF_IDLE;
5423
5424         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5425
5426 #ifdef CONFIG_SMP
5427         /*
5428          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5429          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5430          *
5431          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5432          */
5433         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5434 #endif
5435         /*
5436          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5437          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5438          * lockdep check in task_group() will fail.
5439          *
5440          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5441          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5442          *
5443          * Silence PROVE_RCU
5444          */
5445         rcu_read_lock();
5446         __set_task_cpu(idle, cpu);
5447         rcu_read_unlock();
5448
5449         rq->curr = rq->idle = idle;
5450         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5451 #ifdef CONFIG_SMP
5452         idle->on_cpu = 1;
5453 #endif
5454         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5455         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5456
5457         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5458         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5459
5460         /*
5461          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5462          */
5463         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5464         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5465         vtime_init_idle(idle, cpu);
5466 #ifdef CONFIG_SMP
5467         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5468 #endif
5469 }
5470
5471 #ifdef CONFIG_SMP
5472
5473 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5474                               const struct cpumask *trial)
5475 {
5476         int ret = 1;
5477
5478         if (!cpumask_weight(cur))
5479                 return ret;
5480
5481         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5482
5483         return ret;
5484 }
5485
5486 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5487                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5488 {
5489         int ret = 0;
5490
5491         /*
5492          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5493          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5494          * affinity and isolating such threads by their set of
5495          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5496          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5497          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5498          * before cpus_allowed may be changed.
5499          */
5500         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5501                 ret = -EINVAL;
5502                 goto out;
5503         }
5504
5505         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5506                                               cs_cpus_allowed))
5507                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5508
5509 out:
5510         return ret;
5511 }
5512
5513 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5514
5515 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5516 /* Migrate current task p to target_cpu */
5517 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5518 {
5519         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5520         int curr_cpu = task_cpu(p);
5521
5522         if (curr_cpu == target_cpu)
5523                 return 0;
5524
5525         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5526                 return -EINVAL;
5527
5528         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5529
5530         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5531         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5532 }
5533
5534 /*
5535  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5536  * tasks on the runqueues
5537  */
5538 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5539 {
5540         bool queued, running;
5541         struct rq_flags rf;
5542         struct rq *rq;
5543
5544         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5545         queued = task_on_rq_queued(p);
5546         running = task_current(rq, p);
5547
5548         if (queued)
5549                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5550         if (running)
5551                 put_prev_task(rq, p);
5552
5553         p->numa_preferred_nid = nid;
5554
5555         if (queued)
5556                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5557         if (running)
5558                 set_curr_task(rq, p);
5559         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5560 }
5561 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5562
5563 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5564 /*
5565  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5566  * offline.
5567  */
5568 void idle_task_exit(void)
5569 {
5570         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5571
5572         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5573         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
5574
5575         if (mm != &init_mm) {
5576                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5577                 finish_arch_post_lock_switch();
5578         }
5579
5580         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
5581 }
5582
5583 /*
5584  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5585  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5586  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5587  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5588  * calculation.
5589  *
5590  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5591  */
5592 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5593 {
5594         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5595         if (delta)
5596                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5597 }
5598
5599 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5600 {
5601 }
5602
5603 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5604         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5605 };
5606
5607 static struct task_struct fake_task = {
5608         /*
5609          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5610          */
5611         .prio = MAX_PRIO + 1,
5612         .sched_class = &fake_sched_class,
5613 };
5614
5615 /*
5616  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5617  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5618  *
5619  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5620  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5621  * because of lock validation efforts.
5622  */
5623 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5624 {
5625         struct rq *rq = dead_rq;
5626         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5627         struct rq_flags orf = *rf;
5628         int dest_cpu;
5629
5630         /*
5631          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5632          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5633          *
5634          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5635          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5636          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5637          * done here.
5638          */
5639         rq->stop = NULL;
5640
5641         /*
5642          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5643          * class method both need to have an up-to-date
5644          * value of rq->clock[_task]
5645          */
5646         update_rq_clock(rq);
5647
5648         for (;;) {
5649                 /*
5650                  * There's this thread running, bail when that's the only
5651                  * remaining thread:
5652                  */
5653                 if (rq->nr_running == 1)
5654                         break;
5655
5656                 /*
5657                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5658                  */
5659                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5660                 BUG_ON(!next);
5661                 put_prev_task(rq, next);
5662
5663                 /*
5664                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5665                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5666                  * stabilizes the mask.
5667                  *
5668                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5669                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5670                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5671                  */
5672                 rq_unlock(rq, rf);
5673                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5674                 rq_relock(rq, rf);
5675
5676                 /*
5677                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5678                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5679                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5680                  */
5681                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5682                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5683                         continue;
5684                 }
5685
5686                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5687                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5688                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5689                 if (rq != dead_rq) {
5690                         rq_unlock(rq, rf);
5691                         rq = dead_rq;
5692                         *rf = orf;
5693                         rq_relock(rq, rf);
5694                 }
5695                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5696         }
5697
5698         rq->stop = stop;
5699 }
5700 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5701
5702 void set_rq_online(struct rq *rq)
5703 {
5704         if (!rq->online) {
5705                 const struct sched_class *class;
5706
5707                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5708                 rq->online = 1;
5709
5710                 for_each_class(class) {
5711                         if (class->rq_online)
5712                                 class->rq_online(rq);
5713                 }
5714         }
5715 }
5716
5717 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5718 {
5719         if (rq->online) {
5720                 const struct sched_class *class;
5721
5722                 for_each_class(class) {
5723                         if (class->rq_offline)
5724                                 class->rq_offline(rq);
5725                 }
5726
5727                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5728                 rq->online = 0;
5729         }
5730 }
5731
5732 /*
5733  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5734  */
5735 static int num_cpus_frozen;
5736
5737 /*
5738  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5739  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5740  * around partition_sched_domains().
5741  *
5742  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5743  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5744  */
5745 static void cpuset_cpu_active(void)
5746 {
5747         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5748                 /*
5749                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5750                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5751                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5752                  * domain, ignoring cpusets.
5753                  */
5754                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5755                 if (--num_cpus_frozen)
5756                         return;
5757                 /*
5758                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5759                  * restore the original sched domains by considering the
5760                  * cpuset configurations.
5761                  */
5762                 cpuset_force_rebuild();
5763         }
5764         cpuset_update_active_cpus();
5765 }
5766
5767 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5768 {
5769         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5770                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5771                         return -EBUSY;
5772                 cpuset_update_active_cpus();
5773         } else {
5774                 num_cpus_frozen++;
5775                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5776         }
5777         return 0;
5778 }
5779
5780 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5781 {
5782         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5783         struct rq_flags rf;
5784
5785 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5786         /*
5787          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5788          */
5789         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5790                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
5791 #endif
5792         set_cpu_active(cpu, true);
5793
5794         if (sched_smp_initialized) {
5795                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5796                 cpuset_cpu_active();
5797         }
5798
5799         /*
5800          * Put the rq online, if not already. This happens:
5801          *
5802          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5803          *    after all CPUs have been brought up.
5804          *
5805          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5806          *    domains.
5807          */
5808         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5809         if (rq->rd) {
5810                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5811                 set_rq_online(rq);
5812         }
5813         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5814
5815         update_max_interval();
5816
5817         return 0;
5818 }
5819
5820 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5821 {
5822         int ret;
5823
5824         set_cpu_active(cpu, false);
5825         /*
5826          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5827          * users of this state to go away such that all new such users will
5828          * observe it.
5829          *
5830          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5831          */
5832         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5833
5834 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5835         /*
5836          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5837          */
5838         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5839                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
5840 #endif
5841
5842         if (!sched_smp_initialized)
5843                 return 0;
5844
5845         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5846         if (ret) {
5847                 set_cpu_active(cpu, true);
5848                 return ret;
5849         }
5850         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5851         return 0;
5852 }
5853
5854 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5855 {
5856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5857
5858         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5859         update_max_interval();
5860 }
5861
5862 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5863 {
5864         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5865         sched_tick_start(cpu);
5866         return 0;
5867 }
5868
5869 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5870 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5871 {
5872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5873         struct rq_flags rf;
5874
5875         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5876         sched_ttwu_pending();
5877         sched_tick_stop(cpu);
5878
5879         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5880         if (rq->rd) {
5881                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5882                 set_rq_offline(rq);
5883         }
5884         migrate_tasks(rq, &rf);
5885         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5886         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5887
5888         calc_load_migrate(rq);
5889         update_max_interval();
5890         nohz_balance_exit_idle(rq);
5891         hrtick_clear(rq);
5892         return 0;
5893 }
5894 #endif
5895
5896 void __init sched_init_smp(void)
5897 {
5898         sched_init_numa();
5899
5900         /*
5901          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5902          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5903          * happen. The hotplug lock is nevertheless taken to satisfy lockdep,
5904          * but there won't be any contention on it.
5905          */
5906         cpus_read_lock();
5907         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5908         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5909         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5910         cpus_read_unlock();
5911
5912         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5913         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5914                 BUG();
5915         sched_init_granularity();
5916
5917         init_sched_rt_class();
5918         init_sched_dl_class();
5919
5920         sched_smp_initialized = true;
5921 }
5922
5923 static int __init migration_init(void)
5924 {
5925         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5926         return 0;
5927 }
5928 early_initcall(migration_init);
5929
5930 #else
5931 void __init sched_init_smp(void)
5932 {
5933         sched_init_granularity();
5934 }
5935 #endif /* CONFIG_SMP */
5936
5937 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5938 {
5939         return in_lock_functions(addr) ||
5940                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5941                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5942 }
5943
5944 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5945 /*
5946  * Default task group.
5947  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5948  */
5949 struct task_group root_task_group;
5950 LIST_HEAD(task_groups);
5951
5952 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5953 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5954 #endif
5955
5956 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5957 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5958
5959 void __init sched_init(void)
5960 {
5961         int i, j;
5962         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5963
5964         wait_bit_init();
5965
5966 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5967         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5968 #endif
5969 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5970         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5971 #endif
5972         if (alloc_size) {
5973                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5974
5975 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5976                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5977                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5978
5979                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5980                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5981
5982 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5983 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5984                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5985                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5986
5987                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5988                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5989
5990 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5991         }
5992 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5993         for_each_possible_cpu(i) {
5994                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5995                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5996                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5997                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5998         }
5999 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6000
6001         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6002         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6003
6004 #ifdef CONFIG_SMP
6005         init_defrootdomain();
6006 #endif
6007
6008 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6009         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6010                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6011 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6012
6013 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6014         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6015
6016         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6017         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6018         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6019         autogroup_init(&init_task);
6020 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6021
6022         for_each_possible_cpu(i) {
6023                 struct rq *rq;
6024
6025                 rq = cpu_rq(i);
6026                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6027                 rq->nr_running = 0;
6028                 rq->calc_load_active = 0;
6029                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6030                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6031                 init_rt_rq(&rq->rt);
6032                 init_dl_rq(&rq->dl);
6033 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6034                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6035                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6036                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6037                 /*
6038                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6039                  *
6040                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6041                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6042                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6043                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6044                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6045                  * (se->load.weight).
6046                  *
6047                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6048                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6049                  * then A0's share of the CPU resource is:
6050                  *
6051                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6052                  *
6053                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6054                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6055                  */
6056                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6057                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6058 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6059
6060                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6061 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6062                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6063 #endif
6064
6065                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6066                         rq->cpu_load[j] = 0;
6067
6068 #ifdef CONFIG_SMP
6069                 rq->sd = NULL;
6070                 rq->rd = NULL;
6071                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6072                 rq->balance_callback = NULL;
6073                 rq->active_balance = 0;
6074                 rq->next_balance = jiffies;
6075                 rq->push_cpu = 0;
6076                 rq->cpu = i;
6077                 rq->online = 0;
6078                 rq->idle_stamp = 0;
6079                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6080                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6081
6082                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6083
6084                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6085 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6086                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6087                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6088                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6089 #endif
6090 #endif /* CONFIG_SMP */
6091                 hrtick_rq_init(rq);
6092                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6093         }
6094
6095         set_load_weight(&init_task, false);
6096
6097         /*
6098          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6099          */
6100         mmgrab(&init_mm);
6101         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6102
6103         /*
6104          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6105          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6106          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6107          * when this runqueue becomes "idle".
6108          */
6109         init_idle(current, smp_processor_id());
6110
6111         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6112
6113 #ifdef CONFIG_SMP
6114         idle_thread_set_boot_cpu();
6115 #endif
6116         init_sched_fair_class();
6117
6118         init_schedstats();
6119
6120         scheduler_running = 1;
6121 }
6122
6123 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6124 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6125 {
6126         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6127
6128         return (nested == preempt_offset);
6129 }
6130
6131 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6132 {
6133         /*
6134          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6135          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6136          * otherwise we will destroy state.
6137          */
6138         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6139                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6140                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6141                         current->state,
6142                         (void *)current->task_state_change,
6143                         (void *)current->task_state_change);
6144
6145         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6146 }
6147 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6148
6149 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6150 {
6151         /* Ratelimiting timestamp: */
6152         static unsigned long prev_jiffy;
6153
6154         unsigned long preempt_disable_ip;
6155
6156         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6157         rcu_sleep_check();
6158
6159         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6160              !is_idle_task(current)) ||
6161             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6162             oops_in_progress)
6163                 return;
6164
6165         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6166                 return;
6167         prev_jiffy = jiffies;
6168
6169         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6170         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6171
6172         printk(KERN_ERR
6173                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6174                         file, line);
6175         printk(KERN_ERR
6176                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6177                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6178                         current->pid, current->comm);
6179
6180         if (task_stack_end_corrupted(current))
6181                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6182
6183         debug_show_held_locks(current);
6184         if (irqs_disabled())
6185                 print_irqtrace_events(current);
6186         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6187             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6188                 pr_err("Preemption disabled at:");
6189                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6190                 pr_cont("\n");
6191         }
6192         dump_stack();
6193         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6194 }
6195 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6196 #endif
6197
6198 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6199 void normalize_rt_tasks(void)
6200 {
6201         struct task_struct *g, *p;
6202         struct sched_attr attr = {
6203                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6204         };
6205
6206         read_lock(&tasklist_lock);
6207         for_each_process_thread(g, p) {
6208                 /*
6209                  * Only normalize user tasks:
6210                  */
6211                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6212                         continue;
6213
6214                 p->se.exec_start = 0;
6215                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6216                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6217                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6218
6219                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6220                         /*
6221                          * Renice negative nice level userspace
6222                          * tasks back to 0:
6223                          */
6224                         if (task_nice(p) < 0)
6225                                 set_user_nice(p, 0);
6226                         continue;
6227                 }
6228
6229                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6230         }
6231         read_unlock(&tasklist_lock);
6232 }
6233
6234 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6235
6236 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6237 /*
6238  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6239  *
6240  * They can only be called when the whole system has been
6241  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6242  * activity can take place. Using them for anything else would
6243  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6244  * under any other configuration.
6245  */
6246
6247 /**
6248  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6249  * @cpu: the processor in question.
6250  *
6251  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6252  *
6253  * Return: The current task for @cpu.
6254  */
6255 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6256 {
6257         return cpu_curr(cpu);
6258 }
6259
6260 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6261
6262 #ifdef CONFIG_IA64
6263 /**
6264  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6265  * @cpu: the processor in question.
6266  * @p: the task pointer to set.
6267  *
6268  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6269  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6270  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6271  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6272  * and caller must save the original value of the current task (see
6273  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6274  * re-starting the system.
6275  *
6276  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6277  */
6278 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6279 {
6280         cpu_curr(cpu) = p;
6281 }
6282
6283 #endif
6284
6285 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6286 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6287 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6288
6289 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6290 {
6291         free_fair_sched_group(tg);
6292         free_rt_sched_group(tg);
6293         autogroup_free(tg);
6294         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6295 }
6296
6297 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6298 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6299 {
6300         struct task_group *tg;
6301
6302         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6303         if (!tg)
6304                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6305
6306         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6307                 goto err;
6308
6309         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6310                 goto err;
6311
6312         return tg;
6313
6314 err:
6315         sched_free_group(tg);
6316         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6317 }
6318
6319 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6320 {
6321         unsigned long flags;
6322
6323         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6324         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6325
6326         /* Root should already exist: */
6327         WARN_ON(!parent);
6328
6329         tg->parent = parent;
6330         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6331         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6332         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6333
6334         online_fair_sched_group(tg);
6335 }
6336
6337 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6338 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6339 {
6340         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6341         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6342 }
6343
6344 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6345 {
6346         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6347         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6348 }
6349
6350 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6351 {
6352         unsigned long flags;
6353
6354         /* End participation in shares distribution: */
6355         unregister_fair_sched_group(tg);
6356
6357         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6358         list_del_rcu(&tg->list);
6359         list_del_rcu(&tg->siblings);
6360         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6361 }
6362
6363 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6364 {
6365         struct task_group *tg;
6366
6367         /*
6368          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6369          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6370          * to prevent lockdep warnings.
6371          */
6372         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6373                           struct task_group, css);
6374         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6375         tsk->sched_task_group = tg;
6376
6377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6378         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6379                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6380         else
6381 #endif
6382                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6383 }
6384
6385 /*
6386  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6387  *
6388  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6389  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6390  * its new group.
6391  */
6392 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6393 {
6394         int queued, running, queue_flags =
6395                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6396         struct rq_flags rf;
6397         struct rq *rq;
6398
6399         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6400         update_rq_clock(rq);
6401
6402         running = task_current(rq, tsk);
6403         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6404
6405         if (queued)
6406                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6407         if (running)
6408                 put_prev_task(rq, tsk);
6409
6410         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6411
6412         if (queued)
6413                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6414         if (running)
6415                 set_curr_task(rq, tsk);
6416
6417         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6418 }
6419
6420 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6421 {
6422         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6423 }
6424
6425 static struct cgroup_subsys_state *
6426 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6427 {
6428         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6429         struct task_group *tg;
6430
6431         if (!parent) {
6432                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6433                 return &root_task_group.css;
6434         }
6435
6436         tg = sched_create_group(parent);
6437         if (IS_ERR(tg))
6438                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6439
6440         return &tg->css;
6441 }
6442
6443 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6444 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6445 {
6446         struct task_group *tg = css_tg(css);
6447         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6448
6449         if (parent)
6450                 sched_online_group(tg, parent);
6451         return 0;
6452 }
6453
6454 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6455 {
6456         struct task_group *tg = css_tg(css);
6457
6458         sched_offline_group(tg);
6459 }
6460
6461 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6462 {
6463         struct task_group *tg = css_tg(css);
6464
6465         /*
6466          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6467          */
6468         sched_free_group(tg);
6469 }
6470
6471 /*
6472  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6473  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6474  */
6475 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6476 {
6477         struct rq_flags rf;
6478         struct rq *rq;
6479
6480         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6481
6482         update_rq_clock(rq);
6483         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6484
6485         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6486 }
6487
6488 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6489 {
6490         struct task_struct *task;
6491         struct cgroup_subsys_state *css;
6492         int ret = 0;
6493
6494         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6495 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6496                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6497                         return -EINVAL;
6498 #endif
6499                 /*
6500                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6501                  * running, we're sure to observe its full state.
6502                  */
6503                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6504                 /*
6505                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6506                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6507                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6508                  */
6509                 if (task->state == TASK_NEW)
6510                         ret = -EINVAL;
6511                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6512
6513                 if (ret)
6514                         break;
6515         }
6516         return ret;
6517 }
6518
6519 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6520 {
6521         struct task_struct *task;
6522         struct cgroup_subsys_state *css;
6523
6524         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6525                 sched_move_task(task);
6526 }
6527
6528 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6529 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6530                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6531 {
6532         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6533                 shareval = MAX_SHARES;
6534         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6535 }
6536
6537 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6538                                struct cftype *cft)
6539 {
6540         struct task_group *tg = css_tg(css);
6541
6542         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6543 }
6544
6545 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6546 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6547
6548 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6549 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6550
6551 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6552
6553 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6554 {
6555         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6556         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6557
6558         if (tg == &root_task_group)
6559                 return -EINVAL;
6560
6561         /*
6562          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6563          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6564          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6565          */
6566         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6567                 return -EINVAL;
6568
6569         /*
6570          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6571          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6572          * feasibility.
6573          */
6574         if (period > max_cfs_quota_period)
6575                 return -EINVAL;
6576
6577         /*
6578          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6579          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6580          */
6581         get_online_cpus();
6582         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6583         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6584         if (ret)
6585                 goto out_unlock;
6586
6587         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6588         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6589         /*
6590          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6591          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6592          */
6593         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6594                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6595         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6596         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6597         cfs_b->quota = quota;
6598
6599         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6600
6601         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6602         if (runtime_enabled)
6603                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6604
6605         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6606
6607         for_each_online_cpu(i) {
6608                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6609                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6610                 struct rq_flags rf;
6611
6612                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6613                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6614                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6615
6616                 if (cfs_rq->throttled)
6617                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6618                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6619         }
6620         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6621                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6622 out_unlock:
6623         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6624         put_online_cpus();
6625
6626         return ret;
6627 }
6628
6629 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6630 {
6631         u64 quota, period;
6632
6633         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6634         if (cfs_quota_us < 0)
6635                 quota = RUNTIME_INF;
6636         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6637                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6638         else
6639                 return -EINVAL;
6640
6641         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6642 }
6643
6644 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6645 {
6646         u64 quota_us;
6647
6648         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6649                 return -1;
6650
6651         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6652         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6653
6654         return quota_us;
6655 }
6656
6657 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6658 {
6659         u64 quota, period;
6660
6661         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6662                 return -EINVAL;
6663
6664         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6665         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6666
6667         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6668 }
6669
6670 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6671 {
6672         u64 cfs_period_us;
6673
6674         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6675         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6676
6677         return cfs_period_us;
6678 }
6679
6680 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6681                                   struct cftype *cft)
6682 {
6683         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6684 }
6685
6686 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6687                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6688 {
6689         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6690 }
6691
6692 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6693                                    struct cftype *cft)
6694 {
6695         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6696 }
6697
6698 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6699                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6700 {
6701         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6702 }
6703
6704 struct cfs_schedulable_data {
6705         struct task_group *tg;
6706         u64 period, quota;
6707 };
6708
6709 /*
6710  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6711  * note: units are usecs
6712  */
6713 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6714                                struct cfs_schedulable_data *d)
6715 {
6716         u64 quota, period;
6717
6718         if (tg == d->tg) {
6719                 period = d->period;
6720                 quota = d->quota;
6721         } else {
6722                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6723                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6724         }
6725
6726         /* note: these should typically be equivalent */
6727         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6728                 return RUNTIME_INF;
6729
6730         return to_ratio(period, quota);
6731 }
6732
6733 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6734 {
6735         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6736         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6737         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6738
6739         if (!tg->parent) {
6740                 quota = RUNTIME_INF;
6741         } else {
6742                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6743
6744                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6745                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6746
6747                 /*
6748                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6749                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6750                  * limit is set:
6751                  */
6752                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6753                         quota = min(quota, parent_quota);
6754                 } else {
6755                         if (quota == RUNTIME_INF)
6756                                 quota = parent_quota;
6757                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6758                                 return -EINVAL;
6759                 }
6760         }
6761         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6762
6763         return 0;
6764 }
6765
6766 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6767 {
6768         int ret;
6769         struct cfs_schedulable_data data = {
6770                 .tg = tg,
6771                 .period = period,
6772                 .quota = quota,
6773         };
6774
6775         if (quota != RUNTIME_INF) {
6776                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6777                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6778         }
6779
6780         rcu_read_lock();
6781         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6782         rcu_read_unlock();
6783
6784         return ret;
6785 }
6786
6787 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6788 {
6789         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6790         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6791
6792         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6793         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6794         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6795
6796         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6797                 u64 ws = 0;
6798                 int i;
6799
6800                 for_each_possible_cpu(i)
6801                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6802
6803                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6804         }
6805
6806         return 0;
6807 }
6808 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6809 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6810
6811 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6812 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6813                                 struct cftype *cft, s64 val)
6814 {
6815         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6816 }
6817
6818 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6819                                struct cftype *cft)
6820 {
6821         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6822 }
6823
6824 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6825                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6826 {
6827         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6828 }
6829
6830 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6831                                    struct cftype *cft)
6832 {
6833         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6834 }
6835 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6836
6837 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6838 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6839         {
6840                 .name = "shares",
6841                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6842                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6843         },
6844 #endif
6845 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6846         {
6847                 .name = "cfs_quota_us",
6848                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6849                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6850         },
6851         {
6852                 .name = "cfs_period_us",
6853                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6854                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6855         },
6856         {
6857                 .name = "stat",
6858                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6859         },
6860 #endif
6861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6862         {
6863                 .name = "rt_runtime_us",
6864                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6865                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6866         },
6867         {
6868                 .name = "rt_period_us",
6869                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6870                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6871         },
6872 #endif
6873         { }     /* Terminate */
6874 };
6875
6876 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6877                                struct cgroup_subsys_state *css)
6878 {
6879 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6880         {
6881                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6882                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6883                 u64 throttled_usec;
6884
6885                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6886                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6887
6888                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6889                            "nr_throttled %d\n"
6890                            "throttled_usec %llu\n",
6891                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6892                            throttled_usec);
6893         }
6894 #endif
6895         return 0;
6896 }
6897
6898 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6899 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6900                                struct cftype *cft)
6901 {
6902         struct task_group *tg = css_tg(css);
6903         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6904
6905         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6906 }
6907
6908 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6909                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6910 {
6911         /*
6912          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6913          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6914          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6915          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6916          * the original value over the entire range.
6917          */
6918         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6919                 return -ERANGE;
6920
6921         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6922
6923         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6924 }
6925
6926 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6927                                     struct cftype *cft)
6928 {
6929         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6930         int last_delta = INT_MAX;
6931         int prio, delta;
6932
6933         /* find the closest nice value to the current weight */
6934         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6935                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6936                 if (delta >= last_delta)
6937                         break;
6938                 last_delta = delta;
6939         }
6940
6941         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6942 }
6943
6944 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6945                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6946 {
6947         unsigned long weight;
6948         int idx;
6949
6950         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6951                 return -ERANGE;
6952
6953         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6954         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6955         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6956
6957         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6958 }
6959 #endif
6960
6961 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6962                                                   long period, long quota)
6963 {
6964         if (quota < 0)
6965                 seq_puts(sf, "max");
6966         else
6967                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6968
6969         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6970 }
6971
6972 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6973 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6974                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6975 {
6976         char tok[21];   /* U64_MAX */
6977
6978         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
6979                 return -EINVAL;
6980
6981         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6982
6983         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6984                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6985         else if (!strcmp(tok, "max"))
6986                 *quotap = RUNTIME_INF;
6987         else
6988                 return -EINVAL;
6989
6990         return 0;
6991 }
6992
6993 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6994 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6995 {
6996         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6997
6998         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6999         return 0;
7000 }
7001
7002 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7003                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7004 {
7005         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
7006         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
7007         u64 quota;
7008         int ret;
7009
7010         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
7011         if (!ret)
7012                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7013         return ret ?: nbytes;
7014 }
7015 #endif
7016
7017 static struct cftype cpu_files[] = {
7018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7019         {
7020                 .name = "weight",
7021                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7022                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7023                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7024         },
7025         {
7026                 .name = "weight.nice",
7027                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7028                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7029                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7030         },
7031 #endif
7032 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7033         {
7034                 .name = "max",
7035                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7036                 .seq_show = cpu_max_show,
7037                 .write = cpu_max_write,
7038         },
7039 #endif
7040         { }     /* terminate */
7041 };
7042
7043 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7044         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7045         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7046         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7047         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7048         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7049         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7050         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7051         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7052         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7053         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7054         .early_init     = true,
7055         .threaded       = true,
7056 };
7057
7058 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7059
7060 void dump_cpu_task(int cpu)
7061 {
7062         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7063         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7064 }
7065
7066 /*
7067  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7068  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7069  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7070  * that remained on nice 0.
7071  *
7072  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7073  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7074  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7075  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7076  * the relative distance between them is ~25%.)
7077  */
7078 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7079  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7080  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7081  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7082  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7083  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7084  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7085  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7086  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7087 };
7088
7089 /*
7090  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7091  *
7092  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7093  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7094  * into multiplications:
7095  */
7096 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7097  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7098  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7099  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7100  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7101  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7102  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7103  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7104  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7105 };
7106
7107 #undef CREATE_TRACE_POINTS